美国东北大学团队开发出一款名为“SegFusion”的AI系统,在黑色素瘤识别上准确率达99%。这项技术或将帮助医生更早发现皮肤癌,挽救无数生命。
黑色素瘤,是皮肤癌中最致命的一种。美国皮肤病学会预测,仅在2025年,美国就将新增约21.2万例病例。它起初可能只是一颗不起眼的痣,但一旦扩散到淋巴或内脏,往往已是生死关头。
在这样的威胁下,一场关于“早发现”的科技革命正在展开。美国东北大学的研究者 Divya Chaudhary 和研究生 Peng Zhang 研发出一套全新的人工智能系统——SegFusion Framework。它的目标,是让医生在第一时间分辨出皮肤上的危险信号。
“如果我们能更早发现黑色素瘤,就能挽救无数生命。”Chaudhary 语气坚定。
这项AI的强大之处,在于它融合了两种深度学习模型。一个善于在皮肤图像中找出可疑区域;另一个则进一步分析这些区域,判断其中是否藏有癌变风险。两者像一对默契的搭档,一个聚焦、一个判断,共同织出对癌症的精准捕捉网。
当研究团队用国际皮肤影像协作组织(ISIC)2020数据集进行测试时,SegFusion的表现令人惊叹——准确率达到99.01%,超过了目前常用的几种主流AI模型,如ResNet-101+SVM(97.15%)、NasNet(97.7%)和MobileNetV2(98.2%)。这不仅仅是一次算法的突破,更像是一次对未来医疗的提前窥见。
在SegFusion的架构中,U-Net负责描绘出皮肤上可疑的“边界”,像医生在放大镜下勾勒出病灶轮廓;EfficientNet则接过接力棒,对这些区域进行精准分类,判断其是否为癌症。
研究团队用两个大型皮肤图像数据库训练模型:HAM10000提供了1万多张色素性皮损图片,用于教会AI“找出可疑区域”;ISIC 2020则提供了3.3万张图像,其中标明了是否为黑色素瘤。由于其中仅有1.8%的样本是真实黑色素瘤,团队通过“过采样”和“欠采样”让模型在学习时能平衡不同类型的图像,避免AI偏向“健康皮肤”。
为了让两个模型高效协作,研究者还设计了一个“数据桥”。第一个模型输出黑白掩膜,标记可疑区域;这层掩膜再叠加回原始图像,供第二个模型更精准地进行癌变判断。
目前,这两个模型仍需部分人工衔接,但研究团队的目标是让系统实现全自动,从图像采集到诊断输出,一气呵成。
展望未来,Chaudhary计划将更多健康数据纳入系统,例如血压、血氧等生理指标,让AI的诊断更接近临床现实。她甚至设想,未来皮肤科医生可以通过一款App,AI在后台默默运行,实时辅助医生决策。
而这项技术的潜力,也绝不仅限于皮肤癌。Chaudhary透露,他们正在尝试让SegFusion扩展到乳腺癌、肺癌等其他类型肿瘤的检测中。“我们正在打造一个更大的癌症识别系统,”她说,“未来,你只需上传一张图像,AI就能告诉你一切。”
从最初的一颗痣,到挽救一条生命——SegFusion让科技与医学的边界变得模糊。那是一种新的希望:当算法学会读懂人类皮肤的语言,也许疾病的命运,将被改写。
本文译自 northeastern news,由 BALI 编辑发布。

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