【熱點(diǎn)回應(yīng)】
◎本報(bào)記者 崔 爽
4月28日,阿里巴巴達(dá)摩院聯(lián)合廣東省人民醫(yī)院等機(jī)構(gòu)研發(fā)出腸癌篩查AI(人工智能)模型DAMO COCA,在國(guó)際上首次提出一種患者“無感”的腸癌機(jī)會(huì)性篩查方法。
這也是繼胰腺癌和胃癌之后,達(dá)摩院發(fā)布的第三個(gè)癌癥篩查AI模型。與傳統(tǒng)的腸鏡檢查和平掃CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)影像相比,AI模型篩查腸癌的特點(diǎn)是什么?AI模型多種癌癥篩查進(jìn)展如何?科技日?qǐng)?bào)記者就此采訪了有關(guān)專家。
第一問:為何急需創(chuàng)新腸癌篩查方法?
腸癌通常指結(jié)直腸癌,即發(fā)生在人體消化道末端結(jié)腸和直腸的惡性腫瘤。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì),全球每年因結(jié)直腸癌死亡的人數(shù)超過90萬,在所有癌癥中高居第二位。
腸道息肉演變?yōu)槟[瘤大概會(huì)經(jīng)歷5至10年。因此,針對(duì)40至74歲一般人群,推薦每年接受一次糞便隱血測(cè)試,每5至10年進(jìn)行一次腸鏡檢查。
然而,糞便隱血檢查需要收集樣本,且特異性不足;腸鏡檢查流程繁瑣、體感不適,需要提前服用瀉藥排空腸道;無痛腸鏡需進(jìn)行麻醉,價(jià)格較高。
平掃CT廣泛用于肺結(jié)節(jié)檢查、健康體檢、創(chuàng)傷評(píng)估等,每年產(chǎn)生上億份影像。不過,腹部器官眾多、密集重疊,腸道形態(tài)復(fù)雜、范圍大,病灶往往隱匿在腸壁褶皺中,在患者沒有清空腸道的情況下,內(nèi)部食物殘?jiān)自斐蓢?yán)重干擾,醫(yī)生判讀難度大,易造成漏診。
目前,我國(guó)僅有不到60%的目標(biāo)人群接受了腸癌篩查,伴隨腸癌發(fā)病率上升和年輕化,急需一種能廣泛覆蓋、高效準(zhǔn)確、依從性高的新方法。
第二問:AI模型是如何“學(xué)會(huì)”篩查腸癌的?
達(dá)摩院資深算法專家、多癌篩查技術(shù)負(fù)責(zé)人張靈介紹,AI篩查依靠的是“平掃CT+AI”技術(shù)路線,即用AI識(shí)別平掃CT影像中醫(yī)生難以發(fā)現(xiàn)或容易遺漏的細(xì)微病灶。
具體來說,團(tuán)隊(duì)將醫(yī)生在增強(qiáng)CT圖像上勾畫的腫瘤病灶配準(zhǔn)到平掃CT圖像上,作為訓(xùn)練AI模型的“學(xué)習(xí)材料”。2023年,達(dá)摩院發(fā)布胰腺癌篩查AI模型DAMO PANDA,在國(guó)際上率先突破“癌癥之王”大規(guī)模篩查難題。2025年,達(dá)摩院進(jìn)一步推出胃癌篩查AI模型DAMO GRAPE,證明該技術(shù)路線同樣可用于難度更大的空腔臟器。
此次,達(dá)摩院利用1321例陽(yáng)性樣本和1357例健康樣本對(duì)照訓(xùn)練DAMO COCA,采用“先定位、后診斷”的兩階段深度學(xué)習(xí)架構(gòu)和混合監(jiān)督學(xué)習(xí)策略,更針對(duì)小于3厘米的早期腫瘤進(jìn)行專門訓(xùn)練,使得AI模型能精細(xì)分割形態(tài)復(fù)雜的腸道部位并克服內(nèi)容物干擾,識(shí)別可疑病灶。
“研究團(tuán)隊(duì)將AI模型部署在廣東和上海的醫(yī)院,開展了兩輪真實(shí)世界試驗(yàn),共回顧27433人的平掃CT影像,從中發(fā)現(xiàn)5例被遺漏的腸癌患者。這意味著,AI模型可幫助類似患者通過平掃CT更早發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)治療?!睆堨`介紹。
第三問:AI模型現(xiàn)可用于哪些癌癥篩查?
目前DAMO COCA模型整體的敏感性(識(shí)別陽(yáng)性樣本的能力)達(dá)到86.6%,特異性(排除陰性樣本的能力)達(dá)到99.8%。這意味著,該模型有望成為一種經(jīng)濟(jì)高效、可推廣的篩查新手段。
據(jù)了解,“平掃CT+AI”多癌篩查原創(chuàng)技術(shù)路線已完全跑通,可用一次平掃CT識(shí)別多種癌癥?!拔覀円言谝认侔⑽赴?、腸癌、肝癌、食管癌5種消化系統(tǒng)癌癥上取得顯著進(jìn)展,也在持續(xù)探索乳腺癌、腎癌等腫瘤篩查?!睆堨`說。
“腸道病灶在平掃CT影像上極易被遺漏,而DAMO COCA這樣的AI工具能有效幫助醫(yī)生解決這一痛點(diǎn),也能幫助更多患者在無需腸道準(zhǔn)備的情況下機(jī)會(huì)性發(fā)現(xiàn)隱患?!睆V東省人民醫(yī)院放射科主任劉再毅表示,下一步需要把AI模型部署到更多地區(qū)和機(jī)構(gòu),通過大規(guī)模的前瞻性研究,進(jìn)一步獲得高質(zhì)量循證證據(jù)。
此外,如何將AI工具整合進(jìn)現(xiàn)有醫(yī)療體系、如何界定篩查適用人群等,也是推廣應(yīng)用前需要系統(tǒng)解決的問題。