近日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院（以下簡稱朝陽醫(yī)院）耳鼻咽喉頭頸外科李天成團(tuán)隊(duì)在耳鼻咽喉頭頸外科頂刊Laryngoscope雜志發(fā)表論文《聲帶白斑危險分層新型特征分析及預(yù)測平臺建立》。Laryngoscope雜志創(chuàng)建于1896年，至今已有128年的悠久歷史，為百年金牌雜志，是耳鼻咽喉頭頸外科領(lǐng)域公認(rèn)的頂刊之一。

該文為朝陽醫(yī)院、北京大學(xué)第一醫(yī)院、哈佛醫(yī)學(xué)院麻省總院的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)表。朝陽醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科主治醫(yī)師李祖飛為第一作者，副主任李天成為通訊作者。

聲帶白斑（Vocal cord leukoplakia，VCL）是一種臨床描述性診斷，是一類癌前病變，是指聲帶粘膜上有異常的白色斑塊或斑片，不能在臨床上歸類為任何一類疾病，《2017年世界衛(wèi)生組織藍(lán)皮書》將VCL的五個病理學(xué)等級簡化為低風(fēng)險（鱗狀增生，輕度不典型增生）和高風(fēng)險組（先前的中度和重度不典型增生，上皮癌）。低危等級聲帶白斑須保守治療，而高危VCL的惡變率為20％，需要盡快手術(shù)治療。目前，僅憑肉眼根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)無法有效識別VCL為低危還是高危。

李天成團(tuán)隊(duì)率先借助影像組學(xué)技術(shù)，從二維的喉鏡圖像中，提取到500余個肉眼無法識別的紋理特征，并通過套索回歸（Lasso 回歸也叫套索回歸，是通過生成一個懲罰函數(shù)是回歸模型中的變量系數(shù)進(jìn)行壓縮，達(dá)到防止過度擬合，解決嚴(yán)重共線性的問題）以及相關(guān)性分析等特征篩選方法，最終篩選到12個非常典型的紋理特征，使用10余種人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立VCL的危險分層預(yù)測模型。發(fā)現(xiàn)基于五折交叉驗(yàn)證（五折交叉驗(yàn)證是一種常用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型評估技術(shù)，通常用于估計模型的性能和泛化能力）的隨機(jī)森林算法建立的模型，其準(zhǔn)確度、靈敏度、特異度及ROC曲線下面積分別為：92.2±4.1%, 95.6±4.0%, 85.8±5.8%, 90.7±4.9%. 另外其獨(dú)立驗(yàn)證集結(jié)果：92.3%, 95.7%, 90.0%, 93.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于主治醫(yī)師以上的醫(yī)師的準(zhǔn)確率（AUC between 63.1-75.2%）。

最終模型被制作成網(wǎng)頁版預(yù)測模型，可用于VCL危險分層的預(yù)測，具有廣泛的實(shí)用性。將來，團(tuán)隊(duì)會進(jìn)行多中心驗(yàn)證，進(jìn)一步提高并優(yōu)化VCL預(yù)測模型，以期該模型能更好地服務(wù)于VCL的臨床診斷。

原文圖2：將彩色喉鏡圖像分成9個顏色通道，每個通道分別提取紋理特征。

原文圖4：Lasso特征篩選出數(shù)十個特征，進(jìn)一步根據(jù)最相關(guān)法篩選到12個最終特征

原文表1：10種機(jī)器學(xué)習(xí)算法分別建模，五折交叉驗(yàn)證，選取最佳算法。

原文圖5：獨(dú)立驗(yàn)證集的模型測試結(jié)果。

原文圖6：SHAP分析對特征重要性進(jìn)行排序。

原文圖7：模型被建立為網(wǎng)頁版預(yù)測模型（http://124.223.201.187/VCL-revised.html）。

第一作者簡介

李祖飛，醫(yī)學(xué)博士，主治醫(yī)師，2015年8月參加工作，師從韓德民院士及黃志剛教授，致力于人工智能醫(yī)工交叉研究，本人掌握Python、TensorFlow、Keras、PyTorch等AI軟件；以第一/通訊作者在耳鼻喉頂刊Laryngoscope等雜志發(fā)表中英文論文20篇，其中SCI占14篇；主持省部級、局級課題各一項(xiàng)，以項(xiàng)目骨干參與國家重點(diǎn)研發(fā)計劃；耳鼻喉頂刊Laryngoscope、Biomedical and Environmental Sciences、ENT、Frontrier in immunology等雜志審稿人，AME期刊集團(tuán)編委；2023年浙大一院鼻科解剖大賽三等獎；

擅長手術(shù)：腺樣體扁桃體切除、鼻前庭囊腫、鼻中隔、鼻竇炎鼻息肉、鼻腔鼻竇良性腫物、各類良惡性聲帶病變激光微創(chuàng)治療、會厭腫物、甲狀腺及腮腺相關(guān)手術(shù)、喉癌下咽癌手術(shù)治療。

通訊作者簡介

李天成，醫(yī)學(xué)博士，博士后，博士生導(dǎo)師，教授，主任醫(yī)師，二十余年臨床經(jīng)驗(yàn)。2017年獲得國家留學(xué)基金委資助，在美國哈佛醫(yī)學(xué)院麻省總院癌癥研究中心行為期兩年博士后工作。專業(yè)方向?yàn)榧谞钕?、腮腺、咽、喉、頸部良惡性腫瘤微創(chuàng)治療及鼾癥的綜合治療。曾于國內(nèi)多家頂尖大學(xué)附屬醫(yī)院交流學(xué)習(xí)，尤其擅長腔鏡輔助下甲狀腺（經(jīng)乳暈，經(jīng)口入路）、腮腺（耳后入路）、頜下腺腫瘤（經(jīng)口）的手術(shù)治療，頭頸腫瘤（喉癌、下咽癌）的微創(chuàng)治療（支撐喉鏡下激光切除）。相關(guān)技術(shù)獲首都特色基金、首都衛(wèi)生發(fā)展基金、北京市衛(wèi)健委推廣項(xiàng)目的支持。

李天成出診時間：周一全天常營院區(qū)，周五全天本部院區(qū)。

耳鼻咽喉頭頸外科 李祖飛 李天成