智能腫瘤學 徐波 9787574204652 【台灣高等教育出版社】

作者簡介
徐波教授生於江蘇南通，祖籍廣東梅州，先後畢業于白求恩醫科大學（醫學學士1990）、天津醫科大學（醫學碩士1995）、中國協和醫科大學（醫學博士1998）。1998年-2002年在美國St Jude兒童研究醫院從事博士後研究。2002-2018年先後擔任美國路易斯安那州立大學（LSUHSC）醫學院遺傳系助理教授、美國南方研究院（SRI）生物化學系副教授、美國康奈爾大學醫學院衛理公會醫院放射腫瘤學教授、美國南方研究院腫瘤學系主任、阿拉巴馬大學伯明翰分校（UAB）病理學教授。全職回國後先後擔任天津醫科大學腫瘤醫院副院長、乳腺癌防治教育部重點實驗室常務副主任、天津乳腺癌診療中心執行主任。2020年4月起任重慶大學附屬腫瘤醫院院長、乳腺癌智能診療重慶市重點實驗室主任。人選第11批國家海外高層次人才計劃（創新A類）、重慶英才 優秀科學家。徐波教授是中國抗癌協會腫瘤人工智能專業委員會首任主任委員、中國抗癌協會合成生物醫藥專業委員會副主任委員、中國醫藥衛生事業發展基金會腫瘤防治專家委員會副主任委員、中國醫療保健國際交流促進會鼻咽癌防治分會副主任委員、中國醫藥衛生文化學會醫療健康信用分會副會長。徐波教授是Intelligent Oncology創始主編，同時擔任Radiotherapy and Oncology、Biomedical Journal、《中華腫瘤雜誌》、《中華放射腫瘤學雜誌》等知名雜誌編委。
徐波教授的主要研究方向為基因組穩定性及人工智能技術在腫瘤診療中的應用，在基礎研究方面側重研究DNA損傷修復機制，在轉化研究方面側重研究跨模態醫學圖像信息提取及醫學可解釋性。徐波在國際上首先提出智能腫瘤學的概念。截至2022年12月底，在國際學術雜誌（包括Nature、Cell、Molecular Cell等）發表論文110餘篇，被引用13000餘次，6篇文章 入選F1000推薦文章，12篇文章 入選科睿唯安高被引／熱點文章 。徐波教授全面構劃了智能腫瘤學這一醫工交叉新興學科的內涵和主要應用場景。團隊建立了基於人工智能的乳腺癌快速病理分子診斷系統，在中央電視臺《經濟半小時》得到專題報道，成為中華人民共和國建國70周年國家超級計算機醫學應用的典型案例。2020年2月成功開發國際首例可用於輔助診斷新型冠狀病毒肺炎的AI+CT模型，相關論文於2021年7月人選ESI高被引論文（top 1%）和熱點論文（top 1%），2022年被評為年度中國百篇具影響國際學術論文。

目錄

第一章 緒論
第一節 智能腫瘤學產生的基礎
第二節 智能腫瘤學的應用
第三節 智能腫瘤學對醫療的影響
第四節 智能腫瘤學的機遇與挑戰
第二章 人工智能發展簡史與核心技術
第一節 人工智能發展簡史
第二節 人工智能核心技術
第三節 人工智能的問題與挑戰
第四節 人工智能發展趨勢
第三章 超級計算在智能醫學領域的應用
第一節 超級計算機與高性能計算發展
第二節 超級計算支撐的致病機理研究
第三節 高性能數據處理與精準醫療應用
第四節 面向臨床治療全週期的超級計算仿真術
第五節 數字數值融合的人體數字孿生
第四章 人工智能技術的醫學應用
第一節 醫學人工智能的主要研究領域
第二節 人工智能與臨床決策
第三節 人工智能與健康管理
第四節 人工智能與遠程醫療
第五章 人工智能與腫瘤大數據的治理及應用
第一節 高通量腫瘤數據表型化
第二節 多源異構腫瘤數據的統一表示
第三節 基於人工智能的腫瘤大數據分析與利用
第四節 腫瘤大數據治理應用面臨的挑戰
第六章 人工智能技術在腫瘤篩查中的應用
第一節 腫瘤篩查與早診早治
第二節 腫瘤篩查目標人群的識別
第三節 智能輔助診斷系統與腫瘤篩查
第四節 腫瘤篩查人群的管理
第五節 癌症篩查效果的評價
第七章 人工智能技術在腫瘤影像學中的應用
第一節 影像組學與深度學習在腫瘤影像學中的應用
第二節 人工智能在單模態檢查方式的應用
第三節 人工智能在多組學的應用
第四節 影像組學和深度學習的困難和挑戰
第八章 人工智能技術在病理學中的應用
第一節 腫瘤病理智能化的發展趨勢
第二節 全切片數字化圖像技術
第三節 腫瘤病理智能化的方法學基礎
第四節 腫瘤智能病理學的研究進展
第九章 人工智能技術在腫瘤分子生物學研究中的應用
第一節 基因變異檢測與預測
第二節 RNA結構與可變剪接預測
第三節 蛋白質相關研究的預測
第十章 人工智能技術在腫瘤生物信息學中的應用
第十一章 人工智能技術在抗癌藥物發現中的應用
第十二章 人工智能技術在腫瘤外科手術中的應用
第十三章 人工智能技術在腫瘤放射治療中的應用
第十四章 人工智能技術與腫瘤康復治療
第十五章 人工智能技術在腫瘤護理中的應用
第十六章 智能腫瘤學技術的臨床應用評估
第十七章 智能腫瘤學技術的隱私安全策略
第十八章 智能腫瘤學技術臨床應用的倫理與法律問題探討
第十九章 智能腫瘤學人才培養
第二十章 智能腫瘤學發展展望

前言/序言
近十年來，人工智能技術在醫學領域的應用快速提升，尤其是在腫瘤學相關的基礎研究和臨床實踐中。我們看到多個學科越來越多的交叉融合，其中一個重要的證據是交叉融合相關的學術文章 每年以近20%的速度在增加。與之相對應的，一個新興的醫工交叉學科——智能腫瘤學呼之欲出。為順應這一趨勢，中國抗癌協會第八屆常務理事會於2019年初決定成立腫瘤人工智能專業委員會。作為國內首家結合腫瘤學與人工智能的專業學術團體，2019年8月19日專委會成立之初就吸引了近2000余名國內外專家加入。為了讓更多的醫學與計算機從業人員、高等院校相關專業本科生、研究生更好地解這一新興學科，我們產生了編寫國內外首部《智能腫瘤學》的想法。
幾年來，我們以智能腫瘤學為核心，針對腫瘤相關人工智能基礎理論及技術、腫瘤人工智能防治應用等主題開展了系列醫工融合科技交流和研討項目。例如，我們在2019年6月在天津組織了第一屆智能腫瘤學會議，同年8月承辦了中國腫瘤學大會首屆腫瘤人工智能主題會場。在這兩次會議中，針對腫瘤診療的挑戰和需求，就如何利用人工智能技術輔助腫瘤的診斷、治療決策、預後預測等問題組織國內外知名專家進行了全面研討和交流，並對智能腫瘤學概念的基本範疇和內涵達成了共識。2020-2022年，針對智能腫瘤學研究和應用的相關問題，我們舉辦了第二屆中國智能腫瘤學大會以及兩屆中國腫瘤學大會腫瘤人工智能分會，與會專家們深入討論了基於醫學影像、病理、醫學文本、生物基因組學等數據的腫瘤智能診療典型算法、臨床應用和評價體系，進一步確認了智能腫瘤學的理論內涵，擴展了涵蓋腫瘤防篩診治康的全流程應用範圍。經過近3年的發展，智能腫瘤學的學科概念逐漸成形。自2021年以來我們邀請了國內外知名專家做客”智能腫瘤學雲課堂”系列，持續對智能腫瘤學學科概念和定位進行研討，為本書的編寫奠定了堅實的學科基礎。
本書共20章，第1章 對智能腫瘤學的核心概念和涵蓋範疇進行了介紹，後續章 節 從四大部分對智能腫瘤學相關內容進行了詳細闡述。第2-3章 全方面介紹了人工智能技術的核心算法和算力部署，引領讀者瞭解智能腫瘤學的工科基礎。第4-15章 詳細介紹了人工智能在腫瘤診療流程中各個環節 的應用方式，涵蓋腫瘤篩查、腫瘤大數據、影像診斷、病理分析、分子生物學、生物信息學、抗癌藥物研發、外科手術、放射治療、康復與護理等方面的內容，將引領讀者瞭解智能腫瘤學中基於人工智能的各類場景。第16-18章 對腫瘤人工智能應用中的相關問題進行了討論，包括評價體系、安全隱私、倫理與法律等。第19章 闡述了智能腫瘤學人才培養的方式和學科發展的目標，讓讀者瞭解腫瘤醫工融合體系的建立和發展路線。第20章 對智能腫瘤學的發展進行了總結和展望。為了便於讀者更好地閱讀和使用本書，我們在最後階段對本書的部分內容進行了謹慎的取捨。由於本書的章 節 均為醫工融合學科的內容，對交叉內容的基本知識在各章 節 均有簡要介紹，這樣可以避免閱讀本書對理解概念和科學理論時反復查閱。儘管這種方式不可避免地造成小部分內容有重疊，但可以使相關章 節 相對獨立，同時減少閱讀的時間成本並使得讀者可以自由選擇閱讀的起始章 節 。本書編寫期間正值新冠疫情肆虐的三年，編委會百余位專家克服重重困難，線上線下召開了四次編委會會議，同時通過互相審稿及特邀專家審稿，保證了專業相關內容的完整性和準確性。我們非常欣慰地看到本書入選2022年國家出版基金支持項目。在此，衷心感謝所有編寫專家的大力支持以及編寫秘書組的辛勤付出！特別致謝中國新一代人工智能發展戰略研究院／南開大學龔克教授、西安交通大學盧秉恒教授和北京大學呂有勇教授對本書的推薦！
一門新興學科傳播得越廣、反饋得越多，就會進步得越快，越有價值。我們在本書編寫時，儘量保證內容全面，案例詳實，相信本書對讀者在智能腫瘤學的理論和實踐方面都將有所裨益。但由於智能腫瘤學興起時間短，寫作時間和個人的理論水平、實踐經驗有限，此版本可能並不成熟和完美，我們殷切希望得到各位同仁和廣大讀者的反饋，以便再版時予以糾正和完善。

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