首頁 > 科技要聞 > 科技> 正文

這位上海醫(yī)生帶頭搞的AI，要讓癌癥診斷進入好時代了。

差評 整合編輯：黃安莉 發(fā)布于：2023-12-05 17:18

不知道大伙們還記得，那名用 50 張 1080 TI 顯卡對抗癌癥的“ 業(yè)余 ”程序員不。

他曾自掏腰包訓練了個 AI ，還整了個免費的網(wǎng)站，讓人工智幫你“ 看片子 ”，能快速診斷出乳腺癌。

當時差評君就在暢想，未來，AI 技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域，鐵定能濺起不小的水花兒。

但誰也沒想到，這未來來得實在有些快，而且比起水花，AI 掀起的更像是大浪。

這不在前不久，醫(yī)學頂刊 Nature Medicine 上就登了一篇論文，說是用 AI 大模型 + 簡單的平掃 CT ，就可能大規(guī)模地篩查出早期胰腺癌了。

這消息，直接就在醫(yī)學圈兒炸開了。

Nature Medicine 就罕見地附帶了一篇評論文章，標題是這樣的：在AI 加持下的醫(yī)療影像，即將迎來黃金時代。

各大媒體也都爭相報道， “ 突破難題 ”“ 人類首次 ” 等贊美之詞毫不吝嗇。

而如果用一句話，來形容這技術(shù)的含金量的話。

差評君覺得比較貼切的是：放在過去，這事兒想都不敢想。

這么說吧，這次的大反派 “ 胰腺癌 ” ，在所有癌癥里有個可怕的名字—— “ 癌癥之王 ” 。

只要確診胰腺癌，幾乎就是被判了死刑，近 90% 的人在確診胰腺癌后，活不過 5 年，這在癌癥里算是一個相當可怕的數(shù)字了。

好多名人像吳尊友、帕瓦羅蒂等都是因為胰腺癌去世的。

死亡率這么高的原因，在于胰腺癌早期太難被發(fā)現(xiàn)了，一旦發(fā)現(xiàn)，大概率就是晚期。

因為胰腺這玩意兒，位置非常隱蔽，藏在胃后面，被十二指腸、脾臟和肝臟等器官包圍住了。

而我們一般去醫(yī)院體檢的項目，像超聲、平掃 CT 等等這些，很難發(fā)現(xiàn)早期胰腺癌的特征。

當然，增強 CT 或者是增強核磁共振，能把胰腺看得更清楚些。

但胰腺癌的發(fā)病率其實并不高，在所有癌種中只排在十名開外。

所以考慮到輻射、醫(yī)療資源擠兌等問題。。。為了胰腺，每個人每年都去做增強 CT 或增強核磁共振，其實劃不來。

基本上只有病人發(fā)現(xiàn)了異樣，才會去做這些項目。

但在癥狀上想發(fā)現(xiàn)早期胰腺癌，也很難行得通。

前期患者們的癥狀一般是惡心、嘔吐、身體虛弱等，這和普通生病的癥狀沒啥兩樣，醫(yī)生們很容易就會被 “ 忽悠 ” 。

并且癌變會影響胰腺功能，早期胰腺癌還很可能偽裝成糖尿病。。。

于是在影像 + 癥狀雙重 Debuff 的情況下，想大規(guī)模篩查早期的胰腺癌就變成了一件難上加難的事。

所以這些年來，醫(yī)學界為了能早點發(fā)現(xiàn)胰腺癌，可脫了不少發(fā)、禿了不少聰明腦瓜，但最后的成果呢，寥寥無幾。

前些年，業(yè)內(nèi)還有個很火的滴血驗癌（ ctDNA ），一度被大家看好，它是從患者的血液里找有沒有癌癥的碎片。

但這個方法，同樣也很難發(fā)現(xiàn)癌癥一期、二期的血液碎片，到現(xiàn)在快十年過去了，依舊沒啥進展。

而這次，研究人員們想到了用 AI 大模型，來解這道題。

差評君也去到 Nature Medicine 官網(wǎng)上，翻了翻論文原文，有一說一，它還真有可能在早篩胰腺癌這塊豁出個口子。

這次，他們整出了個名叫PANDA （ pancreatic cancer detection , with artificial intelligence  ）的 AI 大模型，根據(jù)簡單的平掃 CT 圖像，它就能做出胰腺癌相關(guān)的診斷。

這么說吧，在臨床驗證中，研究團隊試驗了兩萬多個病例， PANDA 幾乎就沒咋漏診，99.9% 有胰腺癌的都給診斷出來了。

偶爾有一些誤診，也都是很容易排除的病變，像什么脂肪浸潤、胃腸內(nèi)容物等，醫(yī)生簡單審核下就能排除掉。

而用 AI 這點子，最早是上海市胰腺疾病研究所的曹凱醫(yī)生（ 也是這篇論文的共同第一作者 ）想到的。

在他身上還有這么一小段故事，在大學期間，曹凱的實習導師也因胰腺癌去世，和很多患者一樣，他在確診的時候就已經(jīng)是晚期了。

不過后來他在整理導師的病例資料時發(fā)現(xiàn)，在確診十個月前，導師就曾做過一次平掃 CT 。

雖然當時沒發(fā)現(xiàn)什么苗頭，但帶著結(jié)論回過頭來分析，就能隱約看到到胰腺那里有病變的跡象。

在這樣一個契機下，曹凱就想，既然人眼很難識別到平掃 CT 圖像里，早期胰腺癌病變的跡象，那不如借助 AI 幫醫(yī)生先篩查一遍。

后來，他遇到了達摩院醫(yī)療 AI 團隊負責人呂樂，他們兩個在這塊不謀而合，這才有了現(xiàn)在的 PANDA 模型。

PANDA 幫忙篩查胰腺癌的過程說起來也很簡單，和醫(yī)生看片子也沒啥兩樣。

不過它憑借強大的算法，注意到的細節(jié)比醫(yī)生肉眼看到的多得多，自然也能順利找到疑似病變的地方。

但要練好這么一個 AI ，可不是動動嘴皮那么容易的事。

它不像語言模型出錯了打個哈哈就能過去， PANDA 對準確性的要求非常高。

而判斷它看病好不好，還有兩個維度，一個是特異性，一個是敏感性。

要是特異性高了，就很容易漏診，敏感性高了，又會誤診。

而調(diào)這個漏診、誤診的 “ 天平 ” ，歸根結(jié)底，還得看喂給模型的數(shù)據(jù)集和訓練模型的方法。

先是數(shù)據(jù)集，都說寵物毛發(fā)順不順還得看主人喂什么，在訓練模型上也是同樣的道理。

這塊研究團隊是下了血本，他們召集了來自各個醫(yī)院的48 個醫(yī)生，一共收集了3000 個病人的腹部 CT 圖像。

其中有大概 2200 多個胰腺癌患者，和將近 1000 個非胰腺癌的病人。

這 3000 個病人的數(shù)據(jù)，都是醫(yī)生們自己一個個手動標注的。

并且因為平掃 CT 圖的對比度太低，手動標注不太現(xiàn)實，所以他們都是在患者的增強 CT 圖上標注。

標注的過程也是相當專業(yè)，醫(yī)生們要勾畫每一層 CT 圖上腫瘤的二維圖像，每張有十多二十層，非專業(yè)人士是一點都干不了。

畫出來的十多張二維圖像，疊加起來差不多就是整個腫瘤的三維圖。

要喂的數(shù)據(jù)準備好了，接下來就是選擇模型 + 訓練。

研究團隊先是搞了個配準算法，把之前標注的增強 CT 數(shù)據(jù)遷移到平掃 CT 圖上，讓AI 學會看平掃的 CT 影像。

后面，就是重頭戲了，雖說在醫(yī)學領(lǐng)域 3000 個數(shù)據(jù)已經(jīng)算是相當多了，但對于深度學習來說這些量就是中規(guī)中矩。

所以他們只好在模型算法上更下功夫，好找補回來一些。

據(jù)達摩院團隊的張靈介紹，在選擇模型的時候，他們團隊先先后后試了好多種技術(shù)路線，最后搞出了一個 “ 混合版 ” 的模型，集分割、檢測和分類功能于一身。

而且這三個功能還不是各干各的，而是層層遞進、環(huán)環(huán)相扣。

就拿正常的一套完整的檢測流程舉例。

PANDA 在拿到平掃 CT 圖之后，先會用分割功能在整張圖像中找到胰腺的位置。

找到胰腺后，再啟動檢測功能，去看胰腺里有沒有啥不對勁的地方。

要是找到有異常的地方，就用第三步的分類功能，去識別這情況屬于哪種胰腺病變。

靠著這套模型和算法， PANDA 也開始在臨床試驗中，不斷迭代和更新。

這個過程就是個典型的 “ 出錯—反饋—糾錯 ” 的循環(huán)了，前前后后研究團隊大概花費了有一年的時間。

算法修正倒不是什么大問題，比較麻煩的是前期的反饋：要怎么修改這個 AI 。。。

就拿期間的一個例子來說， PANDA 有時會把脂肪浸潤的情況檢測出來。

光是這個情況，研究團隊就和醫(yī)生們討論了三個月，要不要讓它這么 “ 敏感 ” ，糾結(jié)了幾次最后才斃掉了。

當然，雖說 PANDA 的準確性已經(jīng)相當高了，但在實際的檢測過程中，它只能起到一個初篩的作用。

它把醫(yī)生們看不到的病變找出來后，還是得讓醫(yī)生們再次把關(guān)，確保沒有誤診啥的。

去年 PANDA 模型已經(jīng)成功上線，一些醫(yī)院以及體檢中心已經(jīng)在用這個 AI 幫忙篩查了。

根據(jù)張靈的說法，到現(xiàn)在為止，他們已經(jīng)用 PANDA 模型幫忙篩查了超過了50 萬個人。

并且這里面，還成功發(fā)現(xiàn)并救治了兩個臨床漏診的胰腺癌患者。

其中有一個人，每年都會去醫(yī)院的體檢中心定期體檢，當時他在體檢時并沒發(fā)現(xiàn)什么異常。

結(jié)果七個月后，在 PANDA 進行臨床試驗的時候，他的 CT 圖被檢測出了有 95% 的概率是胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤。

后來，醫(yī)院直接找來他，用增強磁共振檢查了一通，發(fā)現(xiàn) PANDA 還真沒判斷失誤。

幸好腫瘤還在早期，早早手術(shù)割掉了，后續(xù)檢查時也沒再復發(fā)。

現(xiàn)在，研究團隊也還沒停下來，他們還想著進一步拓寬 PANDA 的篩查范圍。

張靈透露道，眼下在考慮的，是要不要把囊腫加到 PANDA 的檢測范圍內(nèi)。

在未來，他們還打算把更多的癌癥、甚至慢性病都納入進來，讓大家只要在體檢的時候做一次平掃 CT ，醫(yī)生通過 AI 輔助，就能看出這些疾病的苗頭。

或許有一天，在這個 AI 的協(xié)助下，所有的癌癥，都能通過一次簡單的平掃 CT 在早期被發(fā)現(xiàn)。。。

最后，我覺得穆克吉寫的《 重病之王 · 癌癥傳 》中的一段話，還挺應景的：

為了追上這種疾病的步伐（ 癌癥 ），人類一而再、再而三地創(chuàng)造、學習新知識，揚棄舊策略。我們執(zhí)著地與癌癥進行抗爭，時而精明，時而絕望，時而夸張，時而猛烈，時而瘋狂，時而凜然。這場戰(zhàn)爭，人類已經(jīng)持續(xù)了數(shù)千年。

而差評君也希望，在這次 AI 開辟的 “ 新戰(zhàn)場 ” 上，人類可以徹底降伏癌癥這頭猛獸。

本文來源：差評
差評

網(wǎng)友評論

聚超值•精選

推薦 手機 筆記本 影像 硬件 家居 商用 企業(yè) 出行 未來
二維碼 回到頂部