半月談記者 張漫子
想象一下,如果有一雙“透視眼”,能在癌細胞藏得很深的時候,就精準(zhǔn)地把它揪出來,該有多好?將為全球多少癌癥患者的生命延長帶來新的可能?
對癌癥而言,再高精尖的根治手術(shù)與創(chuàng)新藥,效果都比不上早篩早診早治,這是許多專家的心聲。但癌癥早篩談何容易?最近,中國科學(xué)家找到了一個新幫手……
癌癥篩查,幫手來了
癌癥防控需“關(guān)口前移”,已是醫(yī)患兩界共識。不過,篩查癌癥,確實有諸多掣肘。
以胃癌為例,其篩查環(huán)節(jié),一根胃鏡就能攔住無數(shù)人。這種侵入性檢查雖能發(fā)現(xiàn)早期病變,卻因檢查過程痛苦、價格不菲,難以成為日?;臋z查手段。
而看似無創(chuàng)的血檢、增強CT等手段,又陷入“準(zhǔn)確性陷阱”。以胰腺癌為例,傳統(tǒng)CT對早期胰腺癌的檢出率不足30%,“假陽性”結(jié)果甚至可能引發(fā)不必要的醫(yī)療干預(yù)。曾被寄予厚望的“滴血驗癌”技術(shù),也因存在較大缺陷,無法成為可靠的體檢手段。
傳統(tǒng)的侵入性檢查讓人痛苦,非侵入性檢查又讓人不敢盡信,一些“看上去很美”的新技術(shù)則往往成本高昂……臨床急需的,是一種能同時滿足低成本、高精度、易普及三方面要求的癌癥檢查方式。AI大模型的快速迭代,讓醫(yī)療界看到了曙光。
AI大模型能為癌癥篩查做些什么?
首先是“看”圖說話。醫(yī)生利用增強CT影像標(biāo)注病灶位置,通過圖像配準(zhǔn)技術(shù)把這些標(biāo)記“復(fù)制粘貼”到平掃CT圖上,如同給兩幅不同的圖像建立統(tǒng)一“坐標(biāo)系”,讓增強CT上的病灶信息能夠準(zhǔn)確無誤地對應(yīng)到平掃CT。
更重要的是“學(xué)”圖能力。AI大模型深度學(xué)習(xí)平掃CT影像數(shù)據(jù)集,從海量影像中精準(zhǔn)捕捉“變化”,如胃黏膜0.1毫米的增厚、胰腺導(dǎo)管壁的輕微毛糙等過去肉眼難以察覺的微小差異。隨著數(shù)據(jù)集不斷擴充,訓(xùn)練不斷深入,模型就有可能幫助醫(yī)生“更早一點”探明病灶信息,讓癌癥篩查變?yōu)椤鞍磮D索驥”。
AI如何“看穿”病灶
6月下旬,最新一期的國際頂級醫(yī)學(xué)期刊《自然·醫(yī)學(xué)》刊載了一項中國科學(xué)家的最新成果——由浙江省腫瘤醫(yī)院與阿里巴巴達摩院聯(lián)合研發(fā)的胃癌篩查AI模型GRAPE,僅通過最常規(guī)的腹部平掃CT影像,就實現(xiàn)了對胃癌,特別是早期胃癌的規(guī)?;Y查。
醫(yī)生在DAMO GRAPE上查看AI評估結(jié)果
“我們回溯了一名胃癌患者確診前的所有CT影像,發(fā)現(xiàn)AI模型在患者癥狀顯露前半年就可以發(fā)出預(yù)警?!闭憬∧[瘤醫(yī)院胃外科博士胡燦介紹,2024年4月,該患者因“進食梗阻”癥狀就醫(yī),經(jīng)胃鏡檢查確診為胃癌,病情已經(jīng)惡化?;厮莅l(fā)現(xiàn),該患者2023年10月曾因檢查肺結(jié)節(jié)拍攝平掃CT。胡燦將這張舊片子導(dǎo)入AI模型,胃部區(qū)域出現(xiàn)提示“胃癌高風(fēng)險”。
這一案例并非個例,胡燦所在團隊對多例胃癌患者的回顧性研究均顯示,AI模型能夠敏銳捕捉到胃壁厚度等細微改變,類似的早期病變特征人工讀片很可能忽視。胡燦指出,由于CT分辨率相對較低,既往從未被用作胃癌篩查的常規(guī)手段。若沒有AI技術(shù)輔助,即便經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)生,也很難在平掃CT中捕捉到非重點掃查區(qū)域關(guān)乎早期胃癌的細微病變特征。
放射科醫(yī)生利用AI比照查看病人CT
AI大模型有什么不一樣?“我們把平掃CT和增強CT的數(shù)據(jù)都喂給AI,利用圖像配準(zhǔn)算法,讓AI來‘拼圖’,把同一個病人的增強CT和平掃CT,在三維空間里完美對齊。這樣一來,AI就能在模糊的平掃CT上,標(biāo)記腫瘤的準(zhǔn)確位置。”達摩院醫(yī)療AI實驗室高級算法專家夏英達博士說,雖然人眼看不出這些CT片子的區(qū)別,但AI可以。憑著數(shù)千組數(shù)據(jù)反復(fù)訓(xùn)練,AI可以熟稔人眼無法察覺的微妙規(guī)律。
實際上,這不是達摩院初次嘗試提出癌癥篩查模型。2023年,達摩院就聯(lián)合全球多家醫(yī)學(xué)機構(gòu),發(fā)布了胰腺癌篩查AI模型DAMO PANDA?!坝?xùn)練有素”的PANDA,關(guān)心的也是平掃CT中細微的密度差異——那些直徑不足0.5cm、傳統(tǒng)讀片易忽略的病灶信號,在AI眼中就是重要的早期病變線索。
截至2025月3月,浙江省寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院采用該模型完成對超過4萬人的篩查工作,通過AI成功識別出2例未在常規(guī)檢查中發(fā)現(xiàn)的早期胰腺癌,其中1例病灶僅有1.5cm。
向“防未病”轉(zhuǎn)型
有了AI,癌癥早期篩查可以實現(xiàn)成本與效率的雙重突破。平掃CT結(jié)合AI分析,單次檢查費用可控制在200-300元,僅為傳統(tǒng)增強CT的三分之一;AI可以在30秒內(nèi)完成單例CT分析,一名放射科醫(yī)生可能要工作4小時。
不過,達摩院的科學(xué)家表示,這樣的單一類別早篩還只是起點。“我們的下一站是‘一掃多篩’。”夏英達期待,未來人們?nèi)ンw檢做一次CT,就能同時篩查胰腺、胃、肝、結(jié)直腸等多種高發(fā)癌癥,乃至脂肪肝、骨質(zhì)疏松等慢性病,成本大概就是一頓飯錢。
目前,中國研發(fā)的AI輔助癌癥篩查技術(shù),已走出國門,為多個低收入和中等收入國家提供服務(wù)。據(jù)統(tǒng)計,當(dāng)前70%的癌癥死亡發(fā)生在這類國家。比方說,武漢蘭丁公司的宮頸癌篩查AI云診斷平臺已落地巴西,使當(dāng)?shù)貙嶒炇谊栃詸z出率提升超40%,讓更多女性受益于精準(zhǔn)高效的癌癥早篩;上海聯(lián)影醫(yī)療的設(shè)備,也在幫助摩洛哥乳腺癌早期篩查,改善當(dāng)?shù)匕┌Y的發(fā)病率、生存率。
憑AI之力,讓癌癥篩查從“治已病”向“防未病”轉(zhuǎn)型,希望正不斷照亮我們的日常。
編輯:范鐘秀