2023年以来,国内外众多企业打响“百模大战”,在医疗领域,大模型为医生提供疾病诊疗的新工具、新方法,以改善疾病诊断、治疗和预防。记者采访了解到,随着大模型浪潮的到来,医疗大模型在解决医疗多模态数据分析及临床长尾问题方面已展现出不俗的能力,除了助力精准医疗,辅助个人病症自查、体检咨询和远程随访,医疗大模型可以帮助筛查癌症的临床漏诊,未来还将助力CT“一扫多查”,覆盖更多种类的致命癌症与慢性病的筛查,为人类造福。

达摩院算法工程师深入合作医院实地调试部署PANDA模型
癌症早筛模型新突破:我国自主研发大模型PANDA从2万真实病例发现31例胰腺漏诊病变
随着老龄化的加深,肿瘤、慢病等疾病的发病率正在指数级上升,如果做不好预防,其相关的诊疗费用在每个国家几乎都是“社会承担不起的水平”,这几乎成了一个全球性的难题。医疗AI大模型渐成浪潮,参数高的大模型有助于捕捉癌症医学影像的复杂性。2023年9月,微软宣布联手Paige,开发全球最大的AI癌症诊断模型,已针对前列腺癌和乳腺癌分别开发出了一套全面的AI检测程序,在多家医院、病理学实验室应用。2023年11月20日,中国放射影像方面的科研成果首次刊登于《自然·医学》,论文显示,通过“平扫CT+AI”的结合,可以准确识别早期胰腺癌病变,这意味着,我们或将拥有大规模筛查早期胰腺癌的有效手段。《自然·医学》为该文配发的评论文章中指出,“一个医疗影像AI的黄金时代已准备就绪”。
记者了解到,阿里达摩院联合上海市胰腺疾病研究所、浙江大学医学院附属第一医院、中国医科大学附属盛京医院,复旦大学附属肿瘤医院、布拉格查理大学第一附属医院、上海交通大学医学院附属新华医院,约翰霍普金斯大学等顶尖机构近期首次提出以“平扫CT+AI”进行大规模的胰腺癌早期筛查。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”。
“人类肉眼很难捕捉到的平扫CT微小的密度差异,可以交给人工智能试试。”达摩院医疗AI团队负责人吕乐介绍,由中国完成开发、验证的医疗AI模型PANDA构建了迄今最大的胰腺肿瘤CT训练集,在20530名真实世界连续病例的多场景验证中,对于胰腺癌早筛模型的特异性达到了99.9%,即每1000例测试只会出现1次假阳性,而其敏感性,即发现胰腺肿瘤的能力,更是达到了92.9%,相较于人工诊断提高了34.1%。在对于两万多名真实病例的检测中,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,陈先生(化名)就是其中之一。
“患者陈先生是某市的社区居民,每年都会定期去家附近的三甲医院体检中心进行体检,并安排胸部CT检查,例行的体检并没有发现任何异常。在体检后的第7个月,陈先生的CT图像数据被纳入到PANDA的回顾性临床验证,随即被检测出存在胰腺肿瘤的概率为95%。”吕乐介绍,在经过多学科会诊后,院方决定召回陈先生进行磁共振增强检查,后与其达成共识并成功进行手术。术后病理报告确认为早期PNET(G1级别,1.5cm)。接下来六个月的随访显示,陈先生的肿瘤并没有复发或转移,他本人也感到非常感谢能遇到AI大模型。

达摩院医疗AI团队负责人吕乐
因为平均五年生存率不到10%,胰腺癌是中国乃至全球生存率最低的恶性肿瘤之一,常被称为“癌中之王”,然而它的诊治一直举步维艰,因为胰腺癌早期患者并没有明显不适症状,大部分患者在确诊时已经到了晚期。该论文的共同研究者,上海市胰腺疾病研究所的曹凯医生发现,自己因胰腺癌去世的老师在确诊前10个月时为了进行肺结节筛查而拍摄的平扫CT片子,“仔细察看,胰腺部分确实有一丝病变痕迹。但由于注意力机制,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大胆的想法:假若所有胰腺癌患者都能在确诊前的十个月,通过体检提前发现癌症病灶,并进行根治性的手术切除,将获得更好的生存质量。据了解,目前,这项研究成果已向全球医生和研究人员开放。截至目前,PANDA模型已在医院、体检等场景被调用超过50万次,帮助医生成功发现多起临床漏诊的早期胰腺肿瘤病例。
医疗大模型助力CT“一扫多查” 将覆盖13种致命癌症与慢性病
复旦大学附属肿瘤医院放射诊断科主任顾雅佳教授表示,这篇论文提出了一种有潜力的大规模胰腺癌筛查方法,在提升检出率的同时,又不会给病人带来额外的辐射与经济负担。“设想一下,我们去体检时做个最简单的平扫CT,就能查出有无胰腺癌,这将帮助到很多胰腺病人,减少悲剧的发生。”
吕乐谈到,和其他AI医疗相比,AI在医学影像上的应用发展较快,主要原因有二:一是医学影像脱敏(即去除可以识别到个人的隐私信息)难度较小,隐私保护问题相对小;二是医学影像的数据格式比较一致,其基本单位都是像素,比起其他格式复杂、不统一的医学数据,更容易用于AI训练。而用筛查的办法,“把早期的病人找出来,及早进行干预”,除了为社会节省医疗花费之外,也会极大地提高患者的生活质量。
据介绍,针对慢病、癌症、帕金森综合征和阿尔茨海默病等神经系统退行性疾病、糖尿病及相关的人体内分泌疾病——这些人类最终都需要面对的挑战,达摩院医疗AI团队的布局已经覆盖了其中的三个——精准癌症诊疗、精准慢性病诊疗、神经退行性疾病预筛。从预防开始,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灶特征,这些工具目前放在云端随时可供调用。目前,这项工作已经在胰腺癌、食管癌肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌等七种高发癌症上取得阶段性进展,未来,希望通过医疗影像AI实现平扫CT的一扫多查,覆盖13种致命癌症与慢性病,最终目标是用一次平扫CT检查能够解决多种重要疾病的智能筛查、辅助诊断与定量分析。
文/广州日报·新花城记者:冯秋瑜
图/广州日报·新花城记者:冯秋瑜
视频/广州日报·新花城记者:冯秋瑜
广州日报·新花城编辑:张丹