本刊记者 孙冰
浙江嘉兴的方先生因为咳嗽到浙江省嘉兴市第二医院就诊,其间拍摄了一张胸部平扫CT,常规报告结果显示未见异常。不久后,方先生接到了一通医生的电话:他的CT在医疗AI大模型筛查中提示高度疑似胰腺癌。因为多年体检胰腺都未见异常,方先生的第一反应是:这又是什么新型电信诈骗?但医生解释之后,方先生还是选择回院复查。
浙江宁波的邱先生因为糖尿病去宁波大学附属人民医院开药,并顺便做了一个腹部平扫CT。邱先生同样接到了医生“建议回院复查”的电话,AI在扫描他的CT时发出了红色警报,高度疑似胰腺癌。
两位患者最终的检查结果都确诊为胰腺肿瘤。幸运的是,由于发现时间很早,肿瘤尚未扩散,可以进行手术切除,目前两位患者身体都恢复良好。
帮助医生利用最普通、最便宜的“平扫CT”就筛查出胰腺癌等病症的,是湖畔实验室(阿里巴巴达摩院)推出的医疗AI大模型。这项技术自2021年开始探索,截至目前已经累计落地医疗机构超过1000家,为全球2000多万人提供多癌早筛服务。

丽水中心医院放射科医生利用AI比照查看病人CT

大模型提示胰腺肿瘤风险
如何炼出AI的 “火眼金睛”
为什么人类医生肉眼未能发现癌症病灶,AI却有“火眼金睛”?
湖畔实验室多癌筛查AI负责人张灵告诉记者,让AI学会“识”癌,可以简单总结为:先让AI学习人类医生编写的“教材”,再让AI反复练习“刷题”,并交作业给人类医生“批改”,直到AI学会人类医生的本领,甚至做得更好。
“AI不仅能看到肉眼难以识别的癌症病灶,还可以在30秒内完成单例CT的多种癌症风险分析,效率远超一名放射科医生。”张灵说。
这个过程说起来轻松,其实极为不易。以湖畔实验室选择挑战的第一个对象胰腺癌为例:胰腺癌被称为“癌症之王”,因为其早期诊断率极低,超过80%的患者确诊即晚期。
张灵透露,为了给AI编写“学习资料”,他们邀请了一大批志同道合的临床医生,首先要把真实胰腺癌病人的病理图片、病理报告、增强CT、平扫CT等几种多模态数据整理起来,手工确认病灶并在增强CT上勾勒出来。
“精准标注不仅对专业知识要求极高,还特别耗费时间和精力。”张灵说。
第二步是由数据科学家和工程师们利用人工智能工具做三维图像配准,即把病灶的三维勾画从增强CT映射到平扫CT上,这样才能让AI明白“早期胰腺肿瘤在平扫CT上长啥样”。
“这样才形成了一套基于真实病患数据的训练数据集,拿给AI去学习。”张灵说。
第三步就是学习过程中不断调整算法。张灵介绍,在实际应用中,敏感性(即不易漏诊)和特异性(即不易误诊)是评价医学影像类AI筛查工具的两大标准,但往往需要在一定程度上进行权衡。“AI一度对脂肪浸润过于敏感,研究团队和医生们经过3个月的讨论和调试才最终解决。”张灵说。
“相信AI会进化得越来越好”
全世界都在努力解决癌症早筛的问题,技术路线有很多。
世卫组织(WHO)的研究数据显示,有三分之一的癌症可通过早发现、早诊断、早治疗实现治愈。然而,仅有肺癌、乳腺癌、宫颈癌、结直肠癌4种癌症有世卫组织推荐的筛查手段,但互不通用。欧美前几年的前沿研究方向是“滴血验癌”,但该方向至今仍存在检出率低、个体化差异大、价格过高等问题。
为什么湖畔实验室选择的技术路线是“平扫CT+AI”?张灵说,这是因为平扫CT是我国最普及的影像检查之一,成本低、操作简便,门诊、急诊、住院体检场景大量使用,乡镇卫生院等基层医院也具备检查条件。
“AI技术的真正价值不应该是服务少数人的炫酷,而应该是人人可享的普惠。”张灵说。
据介绍,2022年10月,湖畔实验室初步验证AI与平扫CT结合的技术可行。经过一年多的技术攻关,2023年11月,率先挑战最难的胰腺癌早期筛查。目前,该胰腺癌筛查AI模型正在浙江、上海等地进行科研试点。
现在湖畔实验室正在持续努力的方向是“一扫多查”医疗AI技术,即通过一次平扫CT识别多种传统手段难以发现的病变。
“目前,人类致死率排名前10的肿瘤中,我们已经能够筛查6个,包括胰腺癌、食道癌、肺癌、肝癌、胃癌、肠癌。”张灵透露。
但从胰腺癌发展到多癌筛查,并非简单的技术迁移。张灵介绍,相比起胰腺,胃肠道、食管等空腔脏器在平扫CT上发现病灶的难度更大,团队需要持续打磨AI模型性能,不断提升在不同癌种上的敏感性与特异性。
“目前AI大模型作为早筛工具在技术层面上已经比较成熟,敏感性非常强,但特异性略有不足。不过,随着技术的进步和数据的积累,相信AI会进化得越来越好。”浙江省嘉兴市第二医院大外科主任沈亦钰告诉本刊记者。
从技术突破到高效应用还有很长的路要走。沈亦钰透露了一个细节:目前AI筛查提示风险后,能够复诊召回的患者比例并不高。比如,医务人员给高危患者电话通知后,很多人由于对新技术不了解而并不信任,甚至认为是诈骗电话。
作为临床医生,沈亦钰非常明确地感受到:医疗AI并非替代医生,而是医生的强大助手,而且未来会基于AI等新技术形成全新的诊疗体系。
“也许未来我们只需要做一次最简单的体检,就能把身体里的隐患全部扫除。”张灵这样畅想。当然,这也是医生和科学家们正在持续努力的方向。
