新款智能手机APP：用自拍筛查胰腺癌！

导读

胰腺癌是预后最差的恶性肿瘤之一，但是早期它几乎没有任何明显症状，也没有非侵入性的筛查工具可以检测它。最近，美国华盛顿大学的研究人员开发出一种智能手机应用程序，你只需用智能手机拍一张自拍照，然后它就可以帮你简单地筛查胰腺癌及其他疾病。

关键字

癌症、医疗、智能手机、自拍

背景

胰腺癌是预后最差的恶性肿瘤之一，其诊断和治疗都非常困难，患者五年生存率仅在9%左右。胰腺癌的恶性程度之所以这么高，有一部分重要的原因就是在肿瘤扩散之前，没有明显症状，也没有非侵入性的筛查工具可以诊断这类肿瘤。

创新

最近，美国华盛顿大学的研究人员开发出一种智能手机应用程序。你只需用智能手机拍一张自拍照，它就可以帮你简单地筛查胰腺癌及其他疾病。

（图片来源：华盛顿大学）

BiliScreen 使用智能手机摄像头、计算机视觉算法和机器学习工具，检测人的巩膜（俗话叫白眼仁）内胆红素水平的增高。一篇描述该新型应用程序的论文，将于9月13日发表在 Ubicomp 2017（2017年度普适计算大会）。

（图片来源：华盛顿大学）

技术

胰腺癌以及其他一些疾病的早期症状之一就是黄疸。黄疸是由于胆红素代谢障碍而引起血清内胆红素浓度升高所致，临床上表现为巩膜、黏膜、皮肤及其他组织被染成黄色。如果能在黄疸对于人的裸眼可见之前，检测到胆红素水平最低程度升高的迹象，这将为高危人群提供一种全新的筛查手段。

在一份最初对于70个人进行的临床研究中，BiliScreen 应用程序配合一个3D打印的盒子（控制人眼暴露于光线下的程度）一起使用，相比于目前采用的血液测试，可以在89.7%的时间准确识别病例。

（图片来源：Dennis Wise / 华盛顿大学）

Paul G. Allen 计算机科学与工程学院的博士生、论文的领导作者 Alex Mariakakis 表示：

“胰腺癌的主要问题就是当你有症状的时候，通常已经太晚了。未来的希望就是，如果人们可以在他们自己家中，每个月进行简单的测试，有些人就可以尽早地发现这种疾病，进行治疗，从而挽救他们的生命。”

BiliScreen 项目建立在华盛顿大学普适计算实验室的早期研究基础上。这个实验室之前开发了BiliCam，这是一款通过对于婴儿皮肤拍照，筛选新生儿黄疸的智能手机应用程序。最近，《儿科》期刊上的一项研究论文显示，BiliCam 能够精准地评估530个新生儿的胆红素水平。

普适计算实验室与华盛顿大学医学博士们进行了合作，专门使用相机、麦克风和其他通用的消费电子设备（例如智能手机和平板电脑）组件筛选疾病。

研究人员目前使用血液测试测量胆红素水平，通常来说这种测试一般情况不应用于成年人，除非有理由感到担心的时候。这种测试需要专业保健人员，而且不便于频繁筛查。

（图片来源：华盛顿大学）

BiliScreen 是一种易用的、非侵入式的工具，能够帮助判断某人是否应该咨询医生，进行进一步测试。除了诊断，BiliScreen 也可以潜在地减轻那些需要频繁检测胆红素的胰腺癌患者的负担。

对于成年人来说，白眼仁对于胆红素水平的变化比皮肤更加敏感，这可能是胰腺癌、肝炎或者通常无害的吉伯特氏症候群的早期预警信号。和皮肤颜色的变化不同，巩膜的颜色变化在所有种族和民族中显得更加一致。

（图片来源：华盛顿大学）

当人们注意到巩膜淡黄色的颜色变化时，胆红素的水平已经足以令人担忧。华盛顿大学的团队想知道：计算机视觉、机器学习工具是否可以在人们能够观察到这些变化之前，检测到眼睛颜色的变化。

论文高级作者、华盛顿大学教授 Shwetak Patel 说：

“眼睛真正是我们身体的关口，眼泪可以告诉你葡萄糖的水平，巩膜可以你血液中胆红素的水平。问题是：我们是否能够通过自拍，获取一些可用于早期诊断的变化。”

BiliScreen 使用智能手机内置摄像头和闪光灯，通过自拍采集人眼图像。团队也开发出一种机器学习系统，自动且有效地隔离出白眼仁的部分，成为一种有价值的医学诊断工具。然后，该应用程序基于被反射和吸收的光线波长，计算出巩膜中的颜色信息，使用机器学习算法使之与胆红素水平关联。

（图片来源：华盛顿大学）

考虑到不同的灯光环境，团队进行BiliScreen 测试时，分别采用了两种不同的配件：彩色方块印刷的纸眼镜（校准颜色）、3D打印的盒子（挡住环境光）。应用程序加上盒子配件（让人联想到谷歌的头戴设备 Cardboard），效果将稍稍改善。

（图片来源：华盛顿大学）

价值

华盛顿大学儿科医学部门的教授、论文的合著者 Jim Taylor的父亲由于胰腺癌在70岁过世，他说：

“这种相对小型的初步研究显示出这项技术很有前途。胰腺癌是一种非常恐怖的疾病，目前仍然没有有效的筛查手段。我们的目标是让更多不幸到罹患胰腺癌的人，能幸运到及时进行手术，有一个更好的生存机会。”

未来

下一步，团队将在具有黄疸和潜在疾病风险的更广泛的人群中，测试该应用程序，同时也将继续改善其可用性，例如去除盒子和眼镜等配件。

参考资料

【1】http://www.washington.edu/news/2017/08/28/new-app-uses-smartphone-selfies-to-screen-for-pancreatic-cancer/

【2】Alex Mariakakis, Megan A. Banks, Lauren Phillipi, Lei Yu, James Taylor, & Shwetak N. Patel. (2017). BiliScreen: Smartphone-Based Scleral Jaundice Monitoring for Liver and Pancreatic Disorders. Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies, 1(2), 20. DOI: http://dx.doi.org/10.1145/3090085

---

了解更多前沿技术文章，请点击“阅读原文”。咨询和交流，请联系微信：JohnZh1984。