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“医疗AI多癌早筛公益项目”落户浙江丽水[ 2024-2-28] 作者:中国卫生健康网 卫晓建 字号:() () 阅读量:35564

 

  图为周永进正在检查患者的CT片。
  阿里巴巴达摩院供图

       刘伟(化名)不久前来浙江省丽水市中心医院体检,做了一个胸部平扫CT。该院放射科医生周永进在看片子时,接入了AI。结果AI提示刘伟的胰腺上有病灶。接下来,进一步诊断确诊了胰腺癌。刘伟随即被安排手术。

  “胸部平扫CT主要是检查肺部有无病变,虽然也会附带照到一部分腹腔,但医生每天要看100多名患者的片子,每个患者都有两三百张图像,从头看到尾已经很疲惫了。加上医生看片的注意力主要集中在肺部,腹腔的异常情况有可能就翻过去了。”丽水市中心医院放射科主任兼核医学科(分子影像中心)主任卢陈英说。

  刘伟的案例属于随机性发现,这就彰显出AI技术的重要性。“它比肉眼更精确,胰腺疾病一般需要做增强CT或者磁共振才能发现,平扫CT很难发现,除非病灶特别大。”卢陈英说,AI通过细微的密度差别能把胰腺病变揪出来,敏感度比较高。

  日前,阿里巴巴“医疗AI多癌早筛公益项目”在浙江丽水启动。该项目将达摩院医疗AI前沿技术创新应用于卫生健康领域,希望通过大规模随机性日常检查实现多癌早筛。这是全国首个落地的通过AI实现多癌早筛的项目,意味着AI前沿研究走出了实验室,有望向更多医疗资源不均衡的地区推广。

  医生的想法

  丽水的AI多癌早筛公益项目,缘起于对“癌症之王”胰腺癌的研究。

  上海市胰腺疾病研究所的曹凯医生,大学期间在上海某三甲医院实习。他当时的导师是该院肠胃外科主任,不幸确诊胰腺癌,发现时已是晚期,病情迅速恶化。虽然该院是国内顶尖的胰腺疾病治疗中心,但在晚期胰腺癌面前,依然缺乏有效的治疗手段。曹医生的导师最终医治无效逝世。

  痛惜之余,曹医生在翻看导师的病历数据时发现,其在确诊胰腺癌的10个月前曾在体检时拍过一次胸部平扫CT;仔细察看,胰腺部分确实有一丝病变痕迹。但由于当时拍片只是为了筛查肺结节,无人往胰腺恶性肿瘤的方向诊断。

  这让曹医生萌生一种想法:假如所有胰腺癌患者都能在确诊前的10个月,通过体检发现癌症病灶,并进行根治性的手术切除,将获得更好的生存质量。

  胰腺癌素有“癌症之王”的称号,平均五年生存率不到10%,是中国乃至全球生存率最低的恶性肿瘤。然而,目前临床指南不推荐筛查胰腺癌,这是由于一来胰腺癌发病率相对偏低,二来尚无高敏感性、高特异性的胰腺癌筛查手段,现有检查方法用于大规模筛查会产生大量假阳性。体检及医院常用的平扫CT图像对比度低,很难识别早期胰腺病变,即便是经验丰富的放射科医生也容易出现漏诊现象。

  2022年起,阿里巴巴达摩院医疗AI团队与曹医生接触后,敏锐注意到胰腺癌的早筛早治具有重要的临床意义,随即联同全球10多家顶尖机构,诸如上海市胰腺疾病研究所、浙江大学医学院附属第一医院、复旦大学附属肿瘤医院、布拉格查理大学第一附属医院、约翰霍普金斯大学等,共同发起研究课题,研究以“平扫CT+AI”进行大规模的胰腺癌早期筛查。

  2023年11月,相关论文在医学权威刊物《自然·医学》发表,收获评价:“基于医疗影像AI的癌症筛查即将进入黄金时代。”

  研究的创新

  为了揪出“癌症之王”,研究团队研制出一个强大的胰腺癌早期检测模型PANDA——利用AI放大并识别平扫CT图像中那些肉眼难以识别的细微的病理特征,有望成为一种在医院、体检中心落地推广的大规模癌症早筛工具。

  与过往的医疗影像AI相比,这项研究有哪些创新之处?

  首先,是在深度学习框架的构建上,PANDA并非是一个单纯的视觉分割模型,兼具分割、检测、分类功能,其深度学习框架包括三阶段:第一,通过构建分割网络来定位胰腺,第二,采用多任务网络来检测异常情况,第三,采用双通道Transformer来分类并识别胰腺病变的类型。

  其次,是训练策略的创新。针对胰腺肿瘤位置隐匿、在平扫CT图像中无明显表征等特点,达摩院团队创新性地提出一种知识迁移的训练方式,即利用图像配准技术将增强CT上的先验知识迁移至平扫CT的数据集上,将不同胰腺肿瘤的局部特征与全局特征编码进上述框架,并用病理金标准确认的肿瘤类型用于监督AI的训练,一举解决过往AI识别癌症时普遍存在的勾画难、标注难、训练难等问题。

  综上,PANDA构建了迄今最大的胰腺肿瘤CT训练集,并在20530名真实世界连续病例的多场景验证中,测出了92.9%的敏感性(正确判断有肿瘤的几率)和99.9%的特异性(正确判断无病的几率),发现了31例临床漏诊病变,其中2例早期胰腺癌病患已完成手术治愈。

  研究团队在临床上证实“平扫CT+AI”的癌症筛查技术路径的可靠性,各界对此给予了较高评价。

  《自然·医学》资深编辑认为该工作是“非常引人注目的研究,为使用深度学习进行胰腺癌CT筛查提供了非常坚实的论据”。斯坦福医学院放射肿瘤学及影像组学的一位教授认为,该工作是“在胰腺癌筛查的正确方向上迈出的重要一步”。

  丽水的探索

  癌症是全球最重要的公共卫生问题之一。世界卫生组织数据显示,有1/3的癌症可通过早发现、早诊断、早治疗实现治愈。然而,现有癌症筛查手段的可靠性有待提高,且仅适用于特定类型的癌症,尚缺乏一种可及性高、通用型的筛查技术来对大规模无症状人群进行癌症筛查。

  现在,既然能“揪出”最难发现的胰腺癌,那么,在AI的降维打击下,其他癌种也可以及早筛查出来了。此次在丽水市委市政府指导下,阿里巴巴助力共富工作小组与丽水市中心医院和景宁县人民医院紧密协作,在这两家医院部署“医疗AI多癌早筛公益项目”,就是这种想法的落地。据悉,阿里公益以纯公益的形式支持该项目展开,支持周期至少在3年以上。

  丽水市卫生健康委党委书记、主任吴郁郁表示,丽水市与阿里巴巴达摩院的试点合作,探索将前沿科技的AI技术与群众的医疗需求相结合,期待在不久的将来,借助AI技术的“洪荒之力”,更好地赋能医疗健康,让更多患者受益。

  项目依托阿里巴巴达摩院医疗AI实验室自研的智能读片产品“达医智影”,通过常规胸部、腹部CT平扫,以“平扫CT+AI”方式帮助诊疗,力求发现胰腺癌、肝癌、食管癌、胃癌、结肠癌等癌种的病灶,并辅助医生对骨质疏松、脂肪肝及肺结节等总计13个病种进行疾病筛查、诊断、治疗和随访全流程,提高临床诊断准确率和效率。

  据阿里巴巴达摩院医疗AI实验室产品专家郭建飞介绍,影像学手段与AI人工智能相结合的癌症筛查手段,相比传统的人力诊疗实现了以下几个方面的提升:效率极大提升,从人工5-15分钟判断单病种,提升到2-3分钟可判断多个病种;准确性极大提升,对各病种诊断的敏感性和特异性数据,均满足相应病种的准确性要求;多癌综合检出,从单病种检查到一次胸部CT检查多个病种的提升……

  “丽水项目”将先从胰腺癌和骨质疏松两个病种入手展开早筛,并逐步接入肝癌、食管癌、胃癌、结肠癌、脂肪肝等癌症和慢性病的筛查能力,为当地老百姓带来实实在在健康福祉的同时,也有助于节约个人与家庭的医疗开支和国家医保经费。据测算,筛查七大主流癌症,胃肠镜、CT、超声等传统检查成本累计至少3000元;而平扫CT一扫多筛,成本仅约200元。

  阿里巴巴公益部副总裁王威表示,AI在拓展技术边界,也在拓宽公益可能性,“阿里巴巴将一如既往地助力乡村振兴和共同富裕,为医疗数字化、智能化升级提供坚强后盾”。

  吴郁郁提醒:“在试点过程中,数据安全问题需要引起高度注意。因为医疗是个特殊行业,只有确保数据安全,才能够体现学术严谨性,保护好患者隐私。” (采集:陈红、陈翠平、卢秋月  来源:人民网  记者:熊建)



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