基于深度学习的宫颈癌异常细胞快速检测方法
图 4 数据集中部分细胞簇的识别示例。（a,b）正确识别结果；（c）“过检”识别结果；（d）“漏检”识别结果
Figure 4. Examplesoftheidentificationofsomecellclustersindatasets:(a,b)correctrecognitionresults;(c)recognitionresultsof"overinspection";(d)recognitionresultsof"overinspection"
AI助力“一带一路”，人工智能宫颈癌筛查诊断造福人类
发布会现场
3月28日下午由中国妇幼保健协会、武汉大学兰丁人工智能细胞病理诊断研究中心共同举办的开放AI宫颈癌筛查国际云平台新闻发布会在北京召开，第十二届全国人大外事委员会副主任委员，中国社会科学院“一带一路”国际智库专家委员会主席，蓝迪国际智库专家委员会主席赵白鸽、中国妇幼保健协会秘书长于小千、兰丁创始人孙小蓉博士、行业代表、媒体代表参加发布会，此次发布会是互联网+人工智能技术应用于肿瘤防治领域的创新首次面向全球发布。
兰丁创始人孙小蓉博士
兰丁创始人孙小蓉博士重点介绍了目前兰丁取得的成功及创新点，兰丁聚焦从事细胞病理智能化诊断，目前已完成人工智能大规模宫颈癌筛查云诊断平台的体系建设，用机器人(Landing)在医疗机构终端收集宫颈细胞图像信息，兰丁云端完成大数据智能诊断，从而构成一个不受地域限制、无国界,筛查量可达200万例的人工智能系统云诊断国际平台，其特色是通过网络技术提高专家的效率，用大数据保证宫颈癌筛查的高质量、靠现代化技术降低筛查成本。今年4月1日将正式向世界开放。人工智能是当代科技的最新前沿，兰丁抢占未来科技发展的战略的制高点。其云端的全新筛查模式已为中国湖北、山西、云南、河南等多省数百万基层妇女提供宫颈癌的筛查服务。在中国数百万农村妇女宫颈癌筛查积累的经验，将在“一带一路”沿线发展中国家复制与推广。目前兰丁人工智能宫颈癌筛查技术已经在马来西亚、印度尼西亚等国家开始了合作，其智能化、数据化及网络化的优势受到海外专家和政府的一致认可，将为全球亿万适龄妇女提供低成本高质量的人工智能细胞筛查服务。
中国妇幼保健协会秘书长于小千
发布会上，中国妇幼保健协会秘书长于小千详细介绍了人工智能宫颈癌筛查技术在中国基层的应用及成效。并且表示中妇幼重点关注了兰丁的发展及标准的制定和落地，他还表示，中国妇幼保健协会将积极参与推广人工智能云诊断技术应用。
第十二届全国人大外事委员会副主任委员、中国社会科学院“一带一路”国际智库专家委员会主席、蓝迪国际智库专家委员会主席赵白鸽
赵白鸽主任表示：“第四次工业革命始于本世纪初期，其规模、速度、广度和深度以及全方位的系统性的作用都将极大地影响人类发展进程，改进甚至重塑人类赖以生存的环境。第四次工业革命表现为各种新兴的、突破性的技术集中出现，涵盖了诸如人工智能、机器人、物联网、3D打印、纳米技术、生物技术、材料科学、量子计算等诸多领域。兰丁正是把第四次产业革命的核心技术做了高度的融合，做到了技术和网络的集成，当技术革命把全球范围内各生产要素以最优化的方式组合在一起，将创造更大价值的物质财富，造福于全人类。
2013年习近平主席提出“一带一路”伟大倡议，这个构建人类命运共同体的伟大实践，为国际社会研判全球化的走向提供了范本。在新型全球化、第四次工业革命背景下，“一带一路”带来了各种国际合作机遇，同时也迎来诸多挑战。“一带一路”作为世界经济体系的重要组成部分，为面临挑战的全球化提供了重要支撑，为世界经济增长与复苏提供了新的动力。中国坚持全球化基本方向，通过加强各国间国际合作，促进经济可持续健康发展，新型全球化将与第四次工业革命的发展并行。
2018年10月兰丁医学AI云平台正式向印度尼西亚国家肿瘤医院开放，解决了印度尼西亚因交通及专业人员的缺乏和不能普及当地妇女宫颈癌筛查的困境，兰丁医学AI实验室的开业标志着兰丁正式开启了“用AI为‘一带一路’国家送健康”的战略计划，推进了人工智能技术在“一带一路”沿线经济相对落后地区的使用，帮助了广泛的妇女和家庭。因此“一带一路”建设不仅仅是基础设施的合作，而是要搭乘第四次工业革命的“科技高铁”，着力高新科技领域实现跨越式发展，践行中国创造造福人类，实现命运共同体。
兰丁医学取得今天的成功有六大特征，第一，兰丁把第四次工业革命的技术集成，从切片染色到显微镜下读取数据，再利用大数据，远程采集数据的方法来进行分析，兰丁掌握了第四次产业革命的基础，这就是数据革命！第二，兰丁将政府和企业的资源进行合理地匹配，将人工智能宫颈癌筛查诊断技术与互联网结合，从而最大程度地降低了成本，并且通过一系列的报告获得了中银、招商局的金融支持。第三，兰丁与中国妇幼保健协会的战略合作是非常成功的。中妇幼掌握的大量基层数据网络为兰丁技术的应用提供了很好的支撑。为下一步对相关标准的制定也提供很好的基础条件。第四，兰丁的临床应用数据，得到了湖北省政府、妇联等政府机构有力的支持，率先打造出优秀范本。第五，兰丁重视知识产权的保护，特别是NQI质量的标准、计量认证认可，目前在北美、日本、澳大利亚等国家已建立知识产权体系，为兰丁走向世界奠定了扎实的基础。第六，兰丁以民为本，根据各个省市已采集到的数据筛查已累计了500万人。能取得这样的成就，为我们在医学领域的数据的收集和创新，走出了一条创新之路。
兰丁正在走向世界，秉承智能化、自动化、数据化、网络化、标准化和国际化的新纪元。两癌问题是全球性的问题，相信中国打造的范本---其强大的医学数据能给全球一个重要的鼓舞，同时为兰丁的两癌筛查技术走向世界做了非常好的铺垫。
兰丁自2017年成为蓝迪国际智库的平台企业成员以来，从介入兰丁商业计划书的开始一路见证了兰丁近年的飞速发展。孙小蓉博士坚定这条路已十六年，让我们为之赞叹，我们将一如既往的支持兰丁面向全球发展。从智库角度出发，将给予兰丁以下几个方面的支持。一、在行业领域，积极倡导人工智能云诊断技术，通过相关研究报告的撰写引起高层决策者的关注。人工智能云诊断技术涉及面之广，16年的探索，500万人的临床应用，这些数字足以使我们向中央提交倡议和建议，发掘和培育优秀的中国企业，也是我们从事智库工作的初衷。二、我们将协同蓝迪平台的其他成员，如中国标准院和中国认证认可中心，共同帮助兰丁把相关标准体系建设进一步完善。三、特别重要的是落地，现在有四个省，湖北、山西、云南、河南，中国31个省市，应该加快加强人工智能云诊断技术落地的速度。最后，帮助兰丁走向世界，我们应该积极努力的把兰丁故事对世界说，把中国的故事讲出去，让我们共同努力。
蓝迪国际智库成立于第四次工业革命的萌动期、“一带一路”倡议的初始期。自成立之初，即始终遵循需求导向、项目导向和结果导向的原则：一是认真研究新型全球化、“一带一路”与工业革命之间的关系，并就核心问题与可能的应对措施提供方案；二是严密组织相关产业群、企业群和技术群，为这一伟大变革做好基础性工作，通过挖掘、培育和推荐企业与技术为全球发展服务。蓝迪国际智库正是在“一带一路”倡议的思想指导下，搭建平台并聚集三百多个企业，分为15类。其中兰丁医学正是蓝迪平台企业成员之一，兰丁医学作为蓝迪平台创新企业，兰丁医学自主研发的人工智能宫颈癌筛查诊断技术与互联网结合，已为中国数百万妇女提供了高质量高效率低成本的宫颈癌筛查服务，率先在世界范围内将宫颈癌筛查引入了人工智能新时代。为推进第四次工业革命的发展，兰丁与蓝迪国际智库一道为“一带一路”的发展积极贡献我们的力量。
蓝迪国际智库高度重视成果转换，建立完善的企业合作体系，尤其注重对与第四次工业革命相关的科技创新企业的发掘、培育和推介，以智库的力量推动新技术、新产品、新标准的建立，落地实施，形成引领社会发展进步的重要力量，为“一带一路”倡议提供更坚实的支撑，使中国进一步参与并引领全球化。让我们携手为新型全球化的实现、为中华民族的复兴做出我们新的更大贡献。
【责任编辑：刁云娇】一种基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法与流程
1.本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法。
背景技术：
2.宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤，原位癌高发年龄为30‑35岁，浸润癌为45‑55岁，近年来其发病有年轻化的趋势，近几十年宫颈细胞学筛查的普遍应用，使宫颈癌和癌前病变得以早期发现和治疗，宫颈癌的发病率和死亡率已有明显下降。3.对于宫颈癌的早期诊断，主要包括dna倍体分析法和tct法两种检测方法两种，dna倍体分析法的原理为观察并定量分析上皮细胞和腺细胞等非淋巴细胞的细胞核改变情况，在有病变/癌变的情况下，该类细胞dna异常增生，核呈现出变大颜色变深的趋向，tct法采用液基薄层细胞检测系统检测宫颈细胞并进行细胞学分类诊断，另外在检测筛查时一般会用到形态学分析或定量分析法，而形态学分析是分析器官的具体形状，得出分析结论，主观性强，但是依赖病理医生的经验，定量型分析是将器官的形态化为具体的数据，以作为评估依据。4.现有技术中，dna倍体分析法和tct法两种检测方法一般只能同时进行一种检测方法，无法实现两者同时检测，具有一定的局限性，然而在实际操作过程，多需要医护人工手动完成操作，智能化程度较低，且工作强度较大，当检测任务量较多时，同时诊断时多依赖于医生判定，可能由于疲劳等原因导致检测或诊断失误，存在一定的不可控性。5.因此，有必要提供一种基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法解决上述技术问题。
技术实现要素：
6.本发明提供一种基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法，解决了现有的宫颈癌检测方法智能化程度较低，且工作强度较大的问题。7.为解决上述技术问题，本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法，包括以下操作步骤：8.s1、收集受试者宫颈处脱落细胞，提取其中的细胞样品，制备受试者宫颈细胞涂片，通过人工智能检测系统中开始对涂片进行检测操作；9.s2、先将制备好的细胞涂片放置在细胞分析仪上的检测位置，之后将受试者的个人信息输入信息录入模块中，建立受试者个人病历，同时启动细胞分析仪开关，开始对涂片进行检测；10.s3、检测过程中，通过细胞识别模块其内部的显微镜下获得至少一个视野图像，然后收集完整的细胞信息，将收集的视野图像样品进行图像分割，进而形成若干个分割块，通过细胞识别模块随机挑选出若干个完整的细胞核分割块；11.s4、然后通过智能检测模块对细胞核分别进行细胞形态学分析以及定量检测，进而实现tct和dna倍体同时检测，分别得到两个检测结果，并将两个检测结果传输至结果判定模块以及云专家模块中；12.s5、通过结果判定模块对两种检测结果进行诊断判定，同时相关专家通过移动终端接收到检测结果，并根据检测结果进行远程诊断，然后将诊断结果反馈给结果判定模块；13.s6、结果判定模块根据内部数据库以及输入的患者基本信息，通过对检测结果的智能分析最终得出诊断结果，同时将专家的诊断结果进行对比，整理成诊断报告，然后通过输出模块将诊断结果分别传输至存储模块与打印模块中；14.s7、通过打印模块将诊断报告打印出来，医护人员通过打印出来的诊断报告，进行二次复诊，判断诊断结果是否有误，若没有异议，则可以认定该诊断结果，若存在异议，则需要进一步讨论，得出诊断结果。15.优选的，所述s1中制备受试者宫颈细胞涂片的操作过程，包括：先经过获取脱落细胞的显微图像，之后进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的脱落细胞形状，再获得脱落细胞内的显微图像并进行边缘检测，得到细胞核，再通过巴氏染色法染色细胞核中的dna。16.优选的，所述s2中受试者的个人信息包括姓名、年龄、经期状况、预诊结果、生活习惯等基本诊断信息。17.优选的，所述s4中进行dna倍体检测具体操作步骤为：通过智能检测模块中的定量检测单元将有细胞核分割块的dna含量进行升序排序，记为原始细胞核序列，从原始细胞核序列前端选取一组的前序细胞核分割块，将各细胞核分割块的dna含量求和后取其平均值，记为淋巴细胞dna含量；从原始细胞核序列中后端选取dna含量较大的一组的后续细胞核分割块，将各细胞核分割块的dna含量求和后取其平均值，记为倒序，将倒序与淋巴细胞dna含量的比值，记为dna核酸倍体值。18.优选的，所述s4中tct检测具体操作步骤为：通过智能检测模块中的形态学分析单元将从细胞核序列中后端选取的若干个细胞核分割块，然后进行tct形态学分析，分别定性每个细胞核是否有病变，完成tct分析。19.优选的，所述s4中云专家诊断模块是由病理界细胞学分析专家组成，通过有偿服务可以帮助没有病理医生的医疗单位或需要专家服务的医疗单位开展宫颈癌筛查。20.优选的，所述s5中结果判定模块内部设置有深度学习单元、智能分析判定单元、结果整理单元，其中深度学习单元使得结果判定模块具备自主学习能力，在使用过程中不断地对系统内部进行优化，进而提高结果判定模块的准确率。21.优选的，所述s1中人工智能检测系统包括信息输入模块、细胞识别模块、智能检测模块、结果判定模块、云专家诊断模块、输出模块、存储模块、打印模块以及细胞分析仪。22.优选的，所述细胞分析仪的外部设置有防护罩，所述防护罩底部的两侧均设置有固定结构，所述固定结构包括定位转板和固定转件，所述定位转板与所述防护罩的底部转动连接，所述固定转件螺纹连接于所述定位转板上。23.优选的，所述防护罩的内侧设置有保护层，所述防护罩外部的两侧均固定连接有把手，所述细胞分析仪底部的两侧均设有螺纹孔，所述固定转件的外部与所述螺纹孔螺纹连接。24.与相关技术相比较，本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法具有如下有益效果：25.本发明提供一种基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法，主要利用人工智能检测系统完整检测工作，在检测时，医护人员只需将宫颈细胞涂片制备出来，然后放入人工智能系统进行自动检测和诊断操作，无需进行过多的操作，大大减轻了医护人员的工作量，更好的满足宫颈癌的检测需求，另外，通过智能检测模块利用细胞形态学分析以及定量检测，形成融合计算，其中形态学分析通过分析器官的具体形状，得出分析结论，主观性强，而定量型分析通过将器官的形态化为具体的数据，以作为评估依据，而通过将两者结合，比单独分析更准确，且不需要依赖过多的病理医生，亦可完成病理分析，能够为筛选检测分析收费，治疗公益免费的运作模式，提供有利的技术支持，同时分别完成tct和dna倍体同时检测操作，使得检测范围更加广泛，通过集成算法以及人工智能的融合，实现智能化操作，克服目前核酸染色技术缺陷，使dna定量分析特异性和准确性大大提高。附图说明26.图1为本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法中人工智能检测系统的机构框图；27.图2为本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法中细胞分析仪的结构示意图；28.图3为图2所示的细胞分析仪内部局部位置的结构示意图。29.图中标号30.1a、细胞分析仪；31.1、防护罩，2、固定结构；32.21、定位转板，22、固定转件；33.3、保护层；34.4、把手；35.5、螺纹孔。具体实施方式36.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。37.请结合参阅图1、图2和图3，其中，图1为本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法中人工智能检测系统的机构框图；图2为本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法中细胞分析仪的结构示意图；图3为图2所示的细胞分析仪内部局部位置的结构示意图。基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法，包括以下操作步骤：38.s1、收集受试者宫颈处脱落细胞，提取其中的细胞样品，制备受试者宫颈细胞涂片，通过人工智能检测系统中开始对涂片进行检测操作，宫颈细胞涂片的操作过程，包括：先经过获取脱落细胞的显微图像，之后进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的脱落细胞形状，再获得脱落细胞内的显微图像并进行边缘检测，得到细胞核，再通过巴氏染色法染色细胞核中的dna；39.s2、先将制备好的细胞涂片放置在细胞分析仪1a上的检测位置，之后将受试者的个人信息输入信息录入模块中，建立受试者个人病历，个人信息包括姓名、年龄、经期状况、预诊结果、生活习惯等基本诊断信息，通过输入受试者的基本信息，能够为后续检测结果判定以及筛查提供一定的依据，同时启动细胞分析仪开关，开始对涂片进行检测；40.s3、检测过程中，通过细胞识别模块其内部的显微镜下获得至少一个视野图像，然后收集完整的细胞信息，将收集的视野图像样品进行图像分割，进而形成若干个分割块，通过细胞识别模块随机挑选出若干个完整的细胞核分割块；41.s4、然后通过智能检测模块对细胞核分别进行细胞形态学分析以及定量检测，进而实现tct和dna倍体同时检测，进行dna倍体检测具体操作步骤为：通过智能检测模块中的定量检测单元将有细胞核分割块的dna含量进行升序排序，记为原始细胞核序列，从原始细胞核序列前端选取一组的前序细胞核分割块，将各细胞核分割块的dna含量求和后取其平均值，记为淋巴细胞dna含量；从原始细胞核序列中后端选取dna含量较大的一组的后续细胞核分割块，将各细胞核分割块的dna含量求和后取其平均值，记为倒序，将倒序与淋巴细胞dna含量的比值，记为dna核酸倍体值，tct检测具体操作步骤为：通过智能检测模块中的形态学分析单元将从细胞核序列中后端选取的若干个细胞核分割块，然后进行tct形态学分析，分别定性每个细胞核是否有病变，完成tct分析，而前序细胞核分割块中剔除0‑205％最小值的dna含量后再进行求和处理，一组的前序细胞核分割块是指占据原始细胞核序列的百分比为0.001％‑100％，个数范围为1个‑全部，分别得到dna倍体检测和tct检测结果，并将两个检测结果传输至结果判定模块以及云专家模块中，云专家诊断模块是由病理界细胞学分析专家组成，通过有偿服务可以帮助没有病理医生的医疗单位或需要专家服务的医疗单位开展宫颈癌筛查，而在智能检测模块中通过集成算法以及人工智能的融合，克服目前核酸染色技术缺陷，使dna定量分析特异性和准确性大大提高，与组织病理学诊断一致性更高，实现人工智能化检测，使得检测变得更加轻松、更加方便；42.s5、通过结果判定模块对两种检测结果进行诊断判定，同时相关专家通过移动终端接收到检测结果，并根据检测结果进行远程诊断，然后将诊断结果反馈给结果判定模块；43.s6、结果判定模块根据内部数据库、输入的患者基本信息、获得的dna核酸倍体值、以及每个细胞是否病变的定性分析进行综合分析，最终得到样品是否发生癌变或癌前病变的结论，同时将专家的诊断结果进行对比，整理成诊断报告，然后通过输出模块将诊断结果分别传输至存储模块与打印模块中；44.s7、通过打印模块将诊断报告打印出来，医护人员通过打印出来的诊断报告，进行二次复诊，判断诊断结果是否有误，若没有异议，则可以认定该诊断结果，若存在异议，则需要进一步讨论，得出诊断结果。45.所述s5中结果判定模块内部设置有深度学习单元、智能分析判定单元、结果整理单元，其中深度学习单元使得结果判定模块具备自主学习能力，在使用过程中不断地对系统内部进行优化，进而提高结果判定模块的准确率。46.所述s1中人工智能检测系统包括信息输入模块、细胞识别模块、智能检测模块、结果判定模块、云专家诊断模块、输出模块、存储模块、打印模块以及细胞分析仪。47.所述细胞分析仪1a的外部设置有防护罩1，所述防护罩1底部的两侧均设置有固定结构2，所述固定结构2包括定位转板21和固定转件22，所述定位转板21与所述防护罩1的底部转动连接，所述固定转件22螺纹连接于所述定位转板21上。48.所述防护罩1的内侧设置有保护层3，所述防护罩1外部的两侧均固定连接有把手4，所述细胞分析仪1a底部的两侧均设有螺纹孔5，所述固定转件22的外部与所述螺纹孔5螺纹连接。49.防护罩1与细胞分析仪1a适配设置，在需要搬运细胞分析仪1a时，通过将防护罩1由细胞分析仪1a的顶部套接，能够对细胞分析仪1a起到很好的保护作用，避免搬运时因碰撞对其外部造成破坏，同时在长时间不使用时，能够防止外部灰尘杂质掉落在细胞分析仪1a外部，为铝合金材质，整体质量较轻，硬度高，两个固定结构2分别位于防护罩1底部的左右两侧，使得防护罩1能够与细胞分析仪1a底部保持稳定连接，定位转板21同样为硬度较高的铝合金材质，转动在防护罩1底部的中间位置，且固定转件22与螺纹孔5适配设置，在将防护罩1固定在细胞分析仪1a底部时，通过转动定位转板21至细胞分析仪1a的底部，并使得固定转件22与螺纹孔5对齐，然后转动固定转件22，使其可以在定位转板21上竖直方向移动，逐渐与螺纹孔5内部螺纹连接，通过固定转件22与螺纹孔5之间的螺纹连接，使得定位转板21能够保持稳定状态，进而与细胞分析仪1a保持有效连接固定，使得通过把手4将细胞分析仪1a抬起时，防护罩1能够将细胞分析仪1a一同抬起，而在拆卸防护罩1时，只需反向转动固定转件22，使其外部与螺纹孔5分离即可，操作十分简单，实现防护罩1的快速安装拆卸，两个把手4分别位于防护罩1的左右两侧，在搬运细胞分析仪1a时，作为人们手部拿持位置，保护层3为橡胶材质，用于对细胞分析仪1a外部进行保护，避免防护罩1内侧直接与细胞分析仪1a外部接触，进而造成其外部磨损。50.与相关技术相比较，本发明提供的基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法具有如下有益效果：51.本发明提供一种基于人工智能技术的宫颈癌检测筛查管理方法，主要利用人工智能检测系统完整检测工作，在检测时，医护人员只需将宫颈细胞涂片制备出来，然后放入人工智能系统进行自动检测和诊断操作，无需进行过多的操作，大大减轻了医护人员的工作量，更好的满足宫颈癌的检测需求，另外，通过智能检测模块利用细胞形态学分析以及定量检测，形成融合计算，其中形态学分析通过分析器官的具体形状，得出分析结论，主观性强，而定量型分析通过将器官的形态化为具体的数据，以作为评估依据，而通过将两者结合，比单独分析更准确，且不需要依赖过多的病理医生，亦可完成病理分析，能够为筛选检测分析收费，治疗公益免费的运作模式，提供有利的技术支持，同时分别完成tct和dna倍体同时检测操作，使得检测范围更加广泛，通过集成算法以及人工智能的融合，实现智能化操作，克服目前核酸染色技术缺陷，使dna定量分析特异性和准确性大大提高。52.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。