阿里達(dá)摩院最近悄悄地干了一件造福全人類的事兒。具體是個(gè)什么事呢?

達(dá)摩院聯(lián)合全球十多家頂尖醫(yī)療機(jī)構(gòu):將AI用于體檢中心、醫(yī)院等無(wú)癥狀人群的胰腺癌篩查,通過(guò)平掃”CT+AI”,讓人類首次擁有了大規(guī)模早期胰腺癌的篩查手段。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是把臨床上經(jīng)過(guò)手術(shù)或穿刺病理確認(rèn)為胰腺癌的造影CT和平掃CT圖像交給AI,由AI去學(xué)習(xí)、分析判斷CT圖像中潛在的胰腺癌病灶表現(xiàn)。在2萬(wàn)多真實(shí)世界連續(xù)病人群體中發(fā)現(xiàn)了31例臨床漏診病變,其中2例早期胰腺癌病患已完成手術(shù)治愈。

《Nature Medicine》 就此專門刊發(fā)評(píng)論文章:“基于醫(yī)療影像AI的癌癥篩查即將進(jìn)入黃金時(shí)代”。

胰腺癌為何被稱為“癌癥之王”?

近10年來(lái),胰腺癌在中國(guó)的發(fā)病率逐年增高,患者平均生存期僅4個(gè)月到6個(gè)月,而五年平均生存率不到10%,是中國(guó)乃至全球生存率最低的惡性腫瘤。

為什么胰腺癌患者生存率這么低?

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院胰腺疾病診療中心專家張俊曾分析,這其中的原因有兩個(gè):

一是我們的胰腺藏得很深,在后腹膜的位置,早期癥狀不明顯,甚至根本就沒有任何的癥狀。

二是由于胰腺癌的自然病程發(fā)展非??臁R簿褪钦f(shuō),早期發(fā)現(xiàn)胰腺癌的窗口期非常短。

有數(shù)據(jù)顯示,80%的胰腺癌一旦發(fā)現(xiàn)就是晚期,發(fā)病兇猛,極難治愈;而且,目前臨床指南缺乏有效篩查手段,因?yàn)槿菀壮霈F(xiàn)漏診或誤診。體檢及醫(yī)院常用的平掃CT圖像中無(wú)明顯表征,很難識(shí)別早期胰腺病變。

目前被認(rèn)為效果最好的超聲內(nèi)鏡(EUS)來(lái)說(shuō),實(shí)際檢出數(shù)據(jù)也只有43%左右。即便用上造影CT、核磁(MR)和超聲內(nèi)鏡(EUS)這樣昂貴、強(qiáng)力甚至侵入性的手段,早期診斷率依然不高。

因此,胰腺癌也有“癌癥之王”的稱號(hào)

盡管胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)預(yù)后不佳,但其早期或偶發(fā)性檢測(cè)已被證明可以顯著改善患者的生存率。最近的研究表明,通過(guò)篩查發(fā)現(xiàn)PDAC的高風(fēng)險(xiǎn)個(gè)體具有較長(zhǎng)的中位總體生存期,為9.8年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)那些通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)臨床診斷技術(shù)以外的方式診斷的患者,其中位生存期為1.5年。因此,PDAC的篩查對(duì)于降低PDAC相關(guān)的死亡率具有最大的希望

平掃CT廣泛應(yīng)用于低資源地區(qū)的體檢中心和醫(yī)院。如果你在醫(yī)院做過(guò)CT就會(huì)知道,CT分兩種,一種是平掃CT,另一種則是造影劑CT。造影劑CT需要你服下一種特殊的液體,讓CT的結(jié)果更加的清晰和精確,但同樣的,它的價(jià)格是平掃CT的幾倍。此外,平掃CT使患者暴露于較低的輻射劑量,并消除了對(duì)造影劑不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此,一般人很少甚至說(shuō)根本不會(huì)定期的主動(dòng)進(jìn)行造影CT檢測(cè)。因此,開發(fā)更為精確的CT檢測(cè)模型對(duì)于胰腺癌的早期篩查至關(guān)重要。這就是達(dá)摩院這個(gè)項(xiàng)目的偉大之處。

面對(duì)”癌癥之王”,達(dá)摩院選擇了用最聰明且高效的方式:平掃CT+AI

鮮為人知的是,這項(xiàng)“里程碑式”研究靈感起源于上海市胰腺疾病研究所的曹凱醫(yī)生的真實(shí)經(jīng)歷。

據(jù)悉,在大學(xué)期間,曹醫(yī)生的實(shí)習(xí)導(dǎo)師不幸確診胰腺癌,發(fā)現(xiàn)時(shí)已是晚期,最終因醫(yī)治無(wú)效逝世。痛惜之余,曹醫(yī)生在翻看A教授的病歷數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),其在確診胰腺癌的十個(gè)月前曾在醫(yī)院體檢時(shí)拍過(guò)一次胸部平掃CT,仔細(xì)察看,胰腺部分有一絲病變痕跡。這讓曹醫(yī)生萌生一種大膽的想法:假若所有胰腺癌患者都能在確診前的十個(gè)月,通過(guò)體檢提前發(fā)現(xiàn)癌癥病灶,并進(jìn)行根治性的手術(shù)切除,將獲得更好的生存質(zhì)量。

達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)在了解到曹醫(yī)生的設(shè)想后,雙方一拍即合,隨即聯(lián)同全球10多家頂尖機(jī)構(gòu)發(fā)起研究課題,研究以“平掃CT+AI”的方法進(jìn)行大規(guī)模的胰腺癌早期篩查。

針對(duì)胰腺癌變位置隱匿、在平掃CT圖像中無(wú)明顯表征等特點(diǎn),研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)獨(dú)特的深度學(xué)習(xí)框架,利用AI放大并識(shí)別平掃CT圖像中那些肉眼難以識(shí)別的細(xì)微的病灶特征,實(shí)現(xiàn)高效、安全的早期胰腺癌檢測(cè),并克服了過(guò)往篩查手段假陽(yáng)性偏高的難題。

據(jù)了解,此項(xiàng)研究構(gòu)建了迄今最大的胰腺腫瘤CT訓(xùn)練集(包括3208名真實(shí)病人),最終通過(guò)全球十多家醫(yī)院的多中心驗(yàn)證,測(cè)得92.9%的敏感性(判斷存在胰腺病變的準(zhǔn)確率)和99.9%的特異性(判斷無(wú)病的準(zhǔn)確率)。

截至目前,這項(xiàng)技術(shù)已在醫(yī)院、體檢等場(chǎng)景被調(diào)用超過(guò)50萬(wàn)次,每1000次只出現(xiàn)一次假陽(yáng)性,未來(lái)將持續(xù)進(jìn)行多中心前瞻性臨床驗(yàn)證,以期改寫“胰腺腫瘤不推薦篩查”的悲觀論點(diǎn)。

據(jù)達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會(huì))會(huì)士呂樂(lè)表示,這項(xiàng)研究是一個(gè)重要的里程碑,且已經(jīng)在胰腺癌、食管癌肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌等七種高發(fā)癌癥上取得階段性進(jìn)展,等于說(shuō)在臨床上證實(shí)”平掃CT+AI”的癌癥篩查技術(shù)路徑的可靠性。

未來(lái),我們只需要在做體檢的時(shí)候,做個(gè)最簡(jiǎn)單的平掃CT,就能查出有無(wú)胰腺癌或者其他癌癥。這將會(huì)大大改善癌癥患者的預(yù)后,提高癌癥患者的生存率。

達(dá)摩院悄悄做的這件造福全人類的事,再次詮釋了什么叫做”科技(AI)改變生活”,也讓大家意識(shí)到在人工智的幫助下,人類攻克癌癥的那一天似乎并沒有那么遙遠(yuǎn)。