浙江麗水，正在用AI診癌

白交 2024-03-01 12:41:43 來(lái)源：量子位

允中 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

一項(xiàng)世界前沿的醫(yī)學(xué)研究，需要用多久才能被應(yīng)用到平常老百姓的日常就醫(yī)中？

3個(gè)月。

在浙江麗水，阿里巴巴達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)、阿里巴巴公益給出了這樣的一個(gè)答案——

2023年11月20日，國(guó)際醫(yī)學(xué)頂級(jí)期刊Nature Medicine發(fā)表了達(dá)摩院的最新研究成果，PANDA（Pancreatic Cancer Detection with Ai）模型通過(guò)“平掃CT+AI”的結(jié)合，可以準(zhǔn)確識(shí)別早期胰腺癌病變.

3個(gè)月之后，阿里巴巴“醫(yī)療AI多癌早篩公益項(xiàng)目”在浙江麗水啟動(dòng)，并在麗水市中心醫(yī)院和景寧縣人民醫(yī)院完成了部署。

從胰腺癌和骨質(zhì)疏松兩個(gè)病種的篩查入手，后續(xù)還將涵蓋肝癌、食管癌、胃癌、結(jié)直腸癌等占據(jù)新發(fā)癌量38.1%的病灶發(fā)現(xiàn)，以及脂肪肝及肺結(jié)節(jié)等總計(jì)13個(gè)病種，借助最新的醫(yī)療AI技術(shù)，麗水的百姓們?cè)谌粘z查中就可以順便進(jìn)行多癌、多病癥的早篩。

呂樂(lè)是達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，他希望這項(xiàng)研究在麗水能夠幫助到更多醫(yī)生，治愈更多病人。

我自己親戚也有癌癥患者，也用了我們AI工具來(lái)判斷是否腫瘤可切除。

麗水來(lái)了PANDA

麗水市中心醫(yī)院放射科的周醫(yī)生，最近的工作迎來(lái)了細(xì)微但又明顯的變化。

他日常所用的圖像傳輸系統(tǒng)加載上了阿里達(dá)摩院的PANDA模型，除了熟悉的影像界面，他還多了得力的“AI助手”，會(huì)輔助顯示檢查結(jié)果和進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)提示。

在PANDA的幫助下，周醫(yī)生進(jìn)行了過(guò)往病例的篩查驗(yàn)證，有兩例胰腺癌病例被發(fā)現(xiàn)——在過(guò)去實(shí)際的檢查環(huán)境下，這兩個(gè)患者通過(guò)平掃CT所診斷出來(lái)的結(jié)果都是胰腺炎，是后續(xù)因?yàn)槠渌蛴肿隽嗽鰪?qiáng)CT或者增強(qiáng)磁共振后才確診了胰腺癌——他對(duì)“AI助手”的靈敏性非常滿意。

胰腺癌，被稱(chēng)為“癌王”，雖然不像胃癌、肝癌等癌種高發(fā)，但早期無(wú)明顯癥狀，很難被發(fā)現(xiàn)，患者有癥狀來(lái)到醫(yī)院時(shí)，一般已是晚期極難治愈，平均5年生存率僅10%。

“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)，我們構(gòu)建了一個(gè)獨(dú)特的深度學(xué)習(xí)框架，最終訓(xùn)練為胰腺癌早期檢測(cè)模型。”達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)產(chǎn)品專(zhuān)家、PANDA項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人郭建飛說(shuō)，模型所直面的就是針對(duì)胰腺癌的早篩，其原理就是利用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。

周醫(yī)生所感知到的靈敏性，背后是PANDA落地麗水前就經(jīng)歷過(guò)的廣泛臨床驗(yàn)證。

PANDA模型構(gòu)建了一個(gè)包含3208名真實(shí)病人的訓(xùn)練集，最終通過(guò)了上海市胰腺疾病研究所、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院等10家醫(yī)院/高校包含6239名病人的多中心驗(yàn)證，以及約2萬(wàn)名連續(xù)病人的真實(shí)世界臨床驗(yàn)證，其胰腺癌識(shí)別敏感性相較于人工診斷提高了34.1%。

另外，在PANDA發(fā)布之前，大家并不知道平掃CT可以用來(lái)檢查癌癥。過(guò)去對(duì)腫瘤的檢測(cè)和診斷主要依賴于增強(qiáng)CT，需要給病人注射或者口服造影劑，并不適合大規(guī)模篩查使用。

靈敏性和便利性，正是Nature Medicine給予PANDA評(píng)價(jià)的原因所在。

PANDA的日常使用者除了放射科，還有體檢科，郭建飛介紹說(shuō)，它既有CT檢查的高普及度，又兼顧人工智能的高靈敏度，可以在患者的日常體檢與醫(yī)院檢查中進(jìn)行癌癥以及慢性病篩查，一次早篩多個(gè)癌種，將有效提高癌癥的篩查效率，提高無(wú)癥狀人群的早期癌癥發(fā)現(xiàn)率，從而改善癌癥患者預(yù)后。

對(duì)麗水百姓來(lái)說(shuō)，他們也許并無(wú)明顯的感知，但變化已經(jīng)在發(fā)生。世界前沿的醫(yī)學(xué)研究成果被率先落地到了麗水，他們到相關(guān)醫(yī)院檢查、體檢時(shí)，不需花費(fèi)額外的費(fèi)用，就可以從單一的、淺層次的檢查，變成早早地預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)，大大提高疾病治愈率，也將大大節(jié)約個(gè)人與家庭的醫(yī)療開(kāi)支和國(guó)家醫(yī)保經(jīng)費(fèi)。

一個(gè)黃金時(shí)代準(zhǔn)備就緒

在達(dá)摩院PANDA相關(guān)論文發(fā)表時(shí)，Nature Medicine雜志配發(fā)了一篇社評(píng)，名為《基于AI與醫(yī)療影像的腫瘤篩查：一個(gè)黃金時(shí)代準(zhǔn)備就緒》（AI and imaging-based cancer screening: getting ready for prime time)。

黃金時(shí)代，既是為該項(xiàng)研究的前沿性提出褒獎(jiǎng)，也是對(duì)其未來(lái)能夠規(guī)模化落地充滿了期望，是“極具前途的方法”。

對(duì)達(dá)摩院和阿里公益來(lái)說(shuō)也是如此，他們希望通過(guò)技術(shù)的先進(jìn)性來(lái)實(shí)現(xiàn)普惠和健康公平，用公益把醫(yī)療領(lǐng)域的先進(jìn)成果更廣泛、更持續(xù)地推廣下去。

PANDA落地麗水正是此意，麗水地處浙江山區(qū)，是阿里巴巴公益鄉(xiāng)村振興的重點(diǎn)支持區(qū)域。

兩家試點(diǎn)醫(yī)院一家是麗水市中心醫(yī)院，是市級(jí)的三甲醫(yī)院，擔(dān)負(fù)著全市主要的重急癥健康保護(hù)工作，另一家是景寧縣人民醫(yī)院，是一個(gè)縣級(jí)的二級(jí)醫(yī)院。景寧也是阿里巴巴直接派駐鄉(xiāng)村特派員幫扶的縣域，它們基本上可以代表麗水地區(qū)的醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)水平。

這意味著我們真正走出了實(shí)驗(yàn)室的理想環(huán)境，到了基層的醫(yī)療系統(tǒng)之中。

郭建飛這樣認(rèn)為，此前，PANDA合作的都是來(lái)自上海、北京、杭州等國(guó)內(nèi)數(shù)一數(shù)二的胰腺病專(zhuān)科醫(yī)院，設(shè)備先進(jìn)、診療流程規(guī)范，因此用以研究的數(shù)據(jù)質(zhì)量很高，模型的構(gòu)筑和訓(xùn)練是相對(duì)可控的。

但到了基層醫(yī)院，郭建飛打了個(gè)比方，“就像高清的電視變成了一個(gè)雪花黑白電視的那種狀態(tài)”，它們沒(méi)有比肩一線醫(yī)院的先進(jìn)設(shè)備，很多現(xiàn)實(shí)情況不可控，但如此普通的醫(yī)療水平之下，雖對(duì)PANDA模型提出了更高的要求，但對(duì)其更大范圍的普及卻大有裨益。

更重要的意義在于，麗水落地PANDA這個(gè)模式被驗(yàn)證成功之后，未來(lái)就可以批量地規(guī)模化復(fù)制，任何一家醫(yī)院都能低成本地把PANDA模型復(fù)制過(guò)去，這是最大的意義。”郭建飛強(qiáng)調(diào)說(shuō)。

正如達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人呂樂(lè)所說(shuō)，“因?yàn)槲覀冊(cè)谧龅倪@類(lèi)東西如果做得好，就可以開(kāi)放出來(lái)，這樣才能真正地幫助到千千萬(wàn)萬(wàn)的病人。”

懷揣公益、探索醫(yī)療AI的“夢(mèng)之隊(duì)”

呂樂(lè)是約翰霍普金斯大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士，現(xiàn)在帶領(lǐng)達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)前已從事醫(yī)學(xué)影像和臨床信息學(xué)方面的研發(fā)十余年，他希望搭建一個(gè)能幫助醫(yī)生、治愈更多病人的研究團(tuán)隊(duì)。

我自己親戚也有癌癥患者，也用了我們AI工具來(lái)判斷是否腫瘤可切除；本地三甲醫(yī)院的醫(yī)生認(rèn)為已經(jīng)失去了手術(shù)機(jī)會(huì)，后來(lái)證明我們AI的判斷結(jié)果和上海的頂級(jí)專(zhuān)科醫(yī)院的專(zhuān)家判斷是一致的，半年前病人已經(jīng)手術(shù)成功，目前已經(jīng)超過(guò)了本地三甲醫(yī)院估計(jì)的生存期。

在PANDA模型發(fā)表之后，呂樂(lè)也不禁感慨，“我們開(kāi)展胰腺癌研究很長(zhǎng)時(shí)間了，從來(lái)沒(méi)想到會(huì)給自己的家人用到，人生是夢(mèng)幻，也是命中注定。”

達(dá)摩院工程師郭建飛也是同樣“命中注定”要與PANDA結(jié)緣的人。

20年前，他在中國(guó)醫(yī)科大學(xué)本碩連讀時(shí)，就對(duì)醫(yī)學(xué)影像如何與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了濃厚的興趣，還參與了國(guó)內(nèi)第一本醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域里的計(jì)算機(jī)輔助診斷教材。

這樣的追夢(mèng)人，在達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)還有很多，對(duì)于一個(gè)個(gè)尚未找到解法的難題，他們并沒(méi)有什么既定的方向可以追尋，只能靠在這個(gè)領(lǐng)域的科研積累和大膽假設(shè)來(lái)尋求突破，讓AI通過(guò)大量的相關(guān)圖像數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)、迭代。

郭建飛坦言，PANDA在麗水的順利推進(jìn)，依靠的既有20多個(gè)來(lái)自達(dá)摩院的小伙伴，他還和阿里巴巴助力共富工作小組的子略成了背靠背的好伙伴，再加上麗水各個(gè)部門(mén)和醫(yī)院的工作人員，大家組成了一支切切實(shí)實(shí)的“夢(mèng)之隊(duì)”。

這種陣容的組合搭配，走出了麗水速度，打造了麗水樣板，基于AI與醫(yī)療影像的腫瘤篩查，一個(gè)黃金時(shí)代準(zhǔn)備就緒。