醫(yī)療AI多癌早篩公益項目”落戶浙江麗水 一次平掃CT 篩查多種癌癥

  來源:人民網(wǎng)-人民日報海外版熊 建2024-02-27
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核心提示:圖為周永進正在檢查患者的CT片。 阿里巴巴達摩院供圖劉偉(化名)不久前來浙江省麗水市中心醫(yī)院體檢,做了一個胸部平掃CT,。該院放射科醫(yī)生周永進在看片子時,接入了AI,。結(jié)

劉偉(化名)不久前來浙江省麗水市中心醫(yī)院體檢,做了一個胸部平掃CT,。該院放射科醫(yī)生周永進在看片子時,,接入了AI。結(jié)果AI提示劉偉的胰腺上有病灶,。接下來,,進一步診斷確診了胰腺癌。劉偉隨即被安排手術(shù),。

“胸部平掃CT主要是檢查肺部有無病變,,雖然也會附帶照到一部分腹腔,但醫(yī)生每天要看100多名患者的片子,,每個患者都有兩三百張圖像,,從頭看到尾已經(jīng)很疲憊了。加上醫(yī)生看片的注意力主要集中在肺部,,腹腔的異常情況有可能就翻過去了,。”麗水市中心醫(yī)院放射科主任兼核醫(yī)學科(分子影像中心)主任盧陳英說,。

劉偉的案例屬于隨機性發(fā)現(xiàn),,這就彰顯出AI技術(shù)的重要性?!八热庋鄹_,胰腺疾病一般需要做增強CT或者磁共振才能發(fā)現(xiàn),,平掃CT很難發(fā)現(xiàn),,除非病灶特別大?!北R陳英說,,AI通過細微的密度差別能把胰腺病變揪出來,敏感度比較高,。

日前,,阿里巴巴“醫(yī)療AI多癌早篩公益項目”在浙江麗水啟動。該項目將達摩院醫(yī)療AI前沿技術(shù)創(chuàng)新應用于衛(wèi)生健康領域,,希望通過大規(guī)模隨機性日常檢查實現(xiàn)多癌早篩,。這是全國首個落地的通過AI實現(xiàn)多癌早篩的項目,意味著AI前沿研究走出了實驗室,有望向更多醫(yī)療資源不均衡的地區(qū)推廣,。

醫(yī)生的想法

麗水的AI多癌早篩公益項目,,緣起于對“癌癥之王”胰腺癌的研究。

上海市胰腺疾病研究所的曹凱醫(yī)生,,大學期間在上海某三甲醫(yī)院實習,。他當時的導師是該院腸胃外科主任,不幸確診胰腺癌,,發(fā)現(xiàn)時已是晚期,,病情迅速惡化。雖然該院是國內(nèi)頂尖的胰腺疾病治療中心,,但在晚期胰腺癌面前,,依然缺乏有效的治療手段。曹醫(yī)生的導師最終醫(yī)治無效逝世,。

痛惜之余,,曹醫(yī)生在翻看導師的病歷數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn),其在確診胰腺癌的10個月前曾在體檢時拍過一次胸部平掃CT,;仔細察看,,胰腺部分確實有一絲病變痕跡。但由于當時拍片只是為了篩查肺結(jié)節(jié),,無人往胰腺惡性腫瘤的方向診斷,。

這讓曹醫(yī)生萌生一種想法:假如所有胰腺癌患者都能在確診前的10個月,通過體檢發(fā)現(xiàn)癌癥病灶,,并進行根治性的手術(shù)切除,,將獲得更好的生存質(zhì)量。

胰腺癌素有“癌癥之王”的稱號,,平均五年生存率不到10%,,是中國乃至全球生存率最低的惡性腫瘤。然而,,目前臨床指南不推薦篩查胰腺癌,,這是由于一來胰腺癌發(fā)病率相對偏低,二來尚無高敏感性,、高特異性的胰腺癌篩查手段,,現(xiàn)有檢查方法用于大規(guī)模篩查會產(chǎn)生大量假陽性。體檢及醫(yī)院常用的平掃CT圖像對比度低,,很難識別早期胰腺病變,,即便是經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)生也容易出現(xiàn)漏診現(xiàn)象。

2022年起,,阿里巴巴達摩院醫(yī)療AI團隊與曹醫(yī)生接觸后,,敏銳注意到胰腺癌的早篩早治具有重要的臨床意義,,隨即聯(lián)同全球10多家頂尖機構(gòu),諸如上海市胰腺疾病研究所,、浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院,、復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院、布拉格查理大學第一附屬醫(yī)院,、約翰霍普金斯大學等,,共同發(fā)起研究課題,研究以“平掃CT+AI”進行大規(guī)模的胰腺癌早期篩查,。

2023年11月,,相關論文在醫(yī)學權(quán)威刊物《自然·醫(yī)學》發(fā)表,收獲評價:“基于醫(yī)療影像AI的癌癥篩查即將進入黃金時代,?!?

研究的創(chuàng)新

為了揪出“癌癥之王”,研究團隊研制出一個強大的胰腺癌早期檢測模型PANDA——利用AI放大并識別平掃CT圖像中那些肉眼難以識別的細微的病理特征,,有望成為一種在醫(yī)院,、體檢中心落地推廣的大規(guī)模癌癥早篩工具。

與過往的醫(yī)療影像AI相比,,這項研究有哪些創(chuàng)新之處,?

首先,是在深度學習框架的構(gòu)建上,,PANDA并非是一個單純的視覺分割模型,,兼具分割、檢測,、分類功能,,其深度學習框架包括三階段:第一,通過構(gòu)建分割網(wǎng)絡來定位胰腺,,第二,,采用多任務網(wǎng)絡來檢測異常情況,第三,,采用雙通道Transformer來分類并識別胰腺病變的類型,。

其次,是訓練策略的創(chuàng)新,。針對胰腺腫瘤位置隱匿、在平掃CT圖像中無明顯表征等特點,,達摩院團隊創(chuàng)新性地提出一種知識遷移的訓練方式,,即利用圖像配準技術(shù)將增強CT上的先驗知識遷移至平掃CT的數(shù)據(jù)集上,將不同胰腺腫瘤的局部特征與全局特征編碼進上述框架,,并用病理金標準確認的腫瘤類型用于監(jiān)督AI的訓練,,一舉解決過往AI識別癌癥時普遍存在的勾畫難,、標注難、訓練難等問題,。

綜上,,PANDA構(gòu)建了迄今最大的胰腺腫瘤CT訓練集,并在20530名真實世界連續(xù)病例的多場景驗證中,,測出了92.9%的敏感性(正確判斷有腫瘤的幾率)和99.9%的特異性(正確判斷無病的幾率),,發(fā)現(xiàn)了31例臨床漏診病變,其中2例早期胰腺癌病患已完成手術(shù)治愈,。

研究團隊在臨床上證實“平掃CT+AI”的癌癥篩查技術(shù)路徑的可靠性,,各界對此給予了較高評價。

《自然·醫(yī)學》資深編輯認為該工作是“非常引人注目的研究,,為使用深度學習進行胰腺癌CT篩查提供了非常堅實的論據(jù)”,。斯坦福醫(yī)學院放射腫瘤學及影像組學的一位教授認為,該工作是“在胰腺癌篩查的正確方向上邁出的重要一步”,。

麗水的探索

癌癥是全球最重要的公共衛(wèi)生問題之一,。世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示,有1/3的癌癥可通過早發(fā)現(xiàn),、早診斷,、早治療實現(xiàn)治愈。然而,,現(xiàn)有癌癥篩查手段的可靠性有待提高,,且僅適用于特定類型的癌癥,尚缺乏一種可及性高,、通用型的篩查技術(shù)來對大規(guī)模無癥狀人群進行癌癥篩查,。

現(xiàn)在,既然能“揪出”最難發(fā)現(xiàn)的胰腺癌,,那么,,在AI的降維打擊下,其他癌種也可以及早篩查出來了,。此次在麗水市委市政府指導下,,阿里巴巴助力共富工作小組與麗水市中心醫(yī)院和景寧縣人民醫(yī)院緊密協(xié)作,在這兩家醫(yī)院部署“醫(yī)療AI多癌早篩公益項目”,,就是這種想法的落地,。據(jù)悉,阿里公益以純公益的形式支持該項目展開,,支持周期至少在3年以上,。

麗水市衛(wèi)生健康委黨委書記、主任吳郁郁表示,,麗水市與阿里巴巴達摩院的試點合作,,探索將前沿科技的AI技術(shù)與群眾的醫(yī)療需求相結(jié)合,,期待在不久的將來,借助AI技術(shù)的“洪荒之力”,,更好地賦能醫(yī)療健康,,讓更多患者受益。

項目依托阿里巴巴達摩院醫(yī)療AI實驗室自研的智能讀片產(chǎn)品“達醫(yī)智影”,,通過常規(guī)胸部,、腹部CT平掃,以“平掃CT+AI”方式幫助診療,,力求發(fā)現(xiàn)胰腺癌,、肝癌、食管癌,、胃癌,、結(jié)腸癌等癌種的病灶,并輔助醫(yī)生對骨質(zhì)疏松,、脂肪肝及肺結(jié)節(jié)等總計13個病種進行疾病篩查,、診斷、治療和隨訪全流程,,提高臨床診斷準確率和效率,。

據(jù)阿里巴巴達摩院醫(yī)療AI實驗室產(chǎn)品專家郭建飛介紹,影像學手段與AI人工智能相結(jié)合的癌癥篩查手段,,相比傳統(tǒng)的人力診療實現(xiàn)了以下幾個方面的提升:效率極大提升,,從人工5-15分鐘判斷單病種,提升到2-3分鐘可判斷多個病種,;準確性極大提升,,對各病種診斷的敏感性和特異性數(shù)據(jù),均滿足相應病種的準確性要求,;多癌綜合檢出,,從單病種檢查到一次胸部CT檢查多個病種的提升……

“麗水項目”將先從胰腺癌和骨質(zhì)疏松兩個病種入手展開早篩,并逐步接入肝癌,、食管癌,、胃癌、結(jié)腸癌,、脂肪肝等癌癥和慢性病的篩查能力,,為當?shù)乩习傩諑韺崒嵲谠诮】蹈l淼耐瑫r,也有助于節(jié)約個人與家庭的醫(yī)療開支和國家醫(yī)保經(jīng)費,。據(jù)測算,,篩查七大主流癌癥,胃腸鏡,、CT,、超聲等傳統(tǒng)檢查成本累計至少3000元;而平掃CT一掃多篩,,成本僅約200元,。

阿里巴巴公益部副總裁王威表示,AI在拓展技術(shù)邊界,,也在拓寬公益可能性,,“阿里巴巴將一如既往地助力鄉(xiāng)村振興和共同富裕,為醫(yī)療數(shù)字化,、智能化升級提供堅強后盾”,。

吳郁郁提醒:“在試點過程中,數(shù)據(jù)安全問題需要引起高度注意,。因為醫(yī)療是個特殊行業(yè),,只有確保數(shù)據(jù)安全,才能夠體現(xiàn)學術(shù)嚴謹性,,保護好患者隱私,。”

(編輯:月兒)

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