人工智能助胰腺癌早筛率提升

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人工智能助胰腺癌早筛率提升

2023年11月29日 04:48 来源:科技日报
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  ◎本报记者 张 强 通讯员 白 进

  胰腺癌被称为“癌中之王”,是所有恶性肿瘤中五年生存率最低的癌症。而利用常见的平扫CT,很难检出胰腺癌。如今,有了人工智能(AI)的辅助,平扫CT有望发挥出大规模胰腺癌早期筛查的巨大潜力。近日,相关研究成果在国际医学期刊《自然·医学》以原创性论著形式发表,海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)放射诊断科主治医生曹凯为共同第一作者,邵成伟、陆建平教授等为共同通讯作者。

  作为预后极差的消化道肿瘤,胰腺癌具有早期诊断困难、手术切除率低、术后易复发转移等临床特点。“胰腺癌早期症状隐匿,至今仍缺少足够高敏感性和特异性、能广泛应用于大规模人群筛查的生物标志或影像学方法。”曹凯介绍,“这导致胰腺癌的早期诊断率低,一经诊断,80%的胰腺癌患者都是中晚期。”

  癌症治疗重在早筛早治,提升胰腺癌的早筛率对于提升胰腺癌患者预后十分重要。胰腺癌的早发现、早治疗,一直是医学界关注的焦点。胸部平扫CT简便易行,目前广泛应用于肺结节筛查,已成为国际公认适宜且检出率高的早期肺癌筛查手段。那么,胸部平扫CT是否可以适度扩展应用范围,来进行胰腺癌的筛查呢?

  在上海市胰腺疾病研究所的牵头下,研究团队联合阿里达摩院、浙江大学医学院附属第一医院等机构,构建了一个独特的深度学习框架,最终将其训练为胰腺癌检测模型(PANDA)。曹凯介绍,PANDA一是通过构建分割网络(U-Net)来定位胰腺,二是采用多任务网络(CNN)来检测病灶,三是采用双通道Transformer模块来区分胰腺癌与其他胰腺病变。简单来说,“三步法”就是利用AI放大并识别平扫CT图像中那些肉眼难以识别的细微病理特征。

  该模型构建的胰腺肿瘤CT训练集,目前已包括3208个手术病例,通过全球10家医院的多中心验证,测得92.9%的敏感性(判断存在胰腺肿瘤的准确率)和99.9%的特异性(判断无肿瘤的准确率)。在20530人的真实病例回顾性试验中,该模型发现了31例临床漏诊病变,其中2例早期胰腺癌患者已完成手术治疗。

  “该研究成果充分表明,利用‘平扫CT+AI’进行大规模胰腺癌早期筛查具有巨大潜力。这将为优化胰腺癌筛查的诊疗指南提供新的支持,也将对未来胰腺肿瘤的诊疗流程、治疗决策、治疗费用等产生积极影响。”邵成伟说。

  “此项研究在临床上证实了‘平扫CT+AI’癌症筛查技术路径的可靠性,为胰腺癌的治疗提供了创新策略。”曹凯说,随着技术的不断成熟和推广,“平扫CT+AI”未来或可被纳入体检项目,大幅提升胰腺癌的早筛率。

【编辑:张子怡】
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