“AI熊猫”有望实现胰腺癌早期筛查,海军军医大学第一附属医院最新科研成果发布

2023-11-22 11:01:27 - 新民周刊

在20530人的真实病例回顾性试验中,发现了31例临床漏诊病变。

记者| 黄祺

北京时间11月21日凌晨,海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)临床科研成果“平扫CT联用人工智能大规模检测胰腺癌的研究”,在国际顶级医学期刊自然医学(NatureMedicine,2022影响因子IF=82.9)以原创论著形式正式发表。

“AI熊猫”有望实现胰腺癌早期筛查,海军军医大学第一附属医院最新科研成果发布

海军军医大学第一附属医院放射诊断科曹凯主治医生为论文共同第一作者,邵成伟、陆建平教授为共同通讯作者。

胰腺癌是所有恶性肿瘤中5年生存率最低的癌症,被称为“癌中之王”。胰腺癌早期症状隐匿,至今仍缺少足够高敏感性和特异性的、能广泛应用于大规模人群筛查的生物标志或影像学方法。

胰腺癌如何早发现早治疗?此次研究提供了一个全新思路——利用人工智能技术,解析平扫CT数字图像的深层差异,从而采用简便易行的胸部平扫CT(已广泛用于肺结节筛查)加以适度的范围扩展,来进行胰腺肿瘤的筛查。

为此,研究团队构建了一个独特的深度学习框架,最终训练为胰腺癌检测模型(PancreaticCancerwithArtificialIntelligence,PANDA),模型被研究者们亲切地称为“熊猫”。

这一研究成果表明“平扫CT+AI”进行大规模胰腺癌早期筛查的巨大潜力,将为胰腺癌筛查的诊疗指南改变提供新的证据支持,也会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深刻的影响。

研究由上海市胰腺疾病研究所牵头,联合阿里达摩院、浙江大学医学院附属第一医院、中国医科大学附属盛京医院、复旦大学附属肿瘤医院、布拉格查理大学第一附属医院、上海交通大学医学院附属新华医院、约翰霍普金斯大学等顶尖机构共同完成。

“AI熊猫”有望实现胰腺癌早期筛查,海军军医大学第一附属医院最新科研成果发布

胰腺癌迄今仍是世界性难题,本次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。

海军军医大学第一附属医院放射诊断科主任邵成伟介绍了此次研究中的一个案例。

2023年4月,一名51岁的女性到海军军医大学第一附属医院体检,体检时自己没有任何身体不适。胰腺癌检测模型(PANDA)在这位女士的胸部平扫CT影像中,发现了胰腺尾部的一处异常,并自动做出提示。

医院立即通知这位女士回到医院进行进一步的检查,最终确认为胰腺癌。因为发现及时,患者接受了手术,病情得到控制。这位女士的情况,如果不是在体检中发现早期胰腺癌,那么等出现症状时,可能已经没有治疗机会。

放射诊断科名誉主任陆建平表示,团队将在本次成果基础上继续研究,未来有望实现胰腺癌早期筛查的普及,如果“平扫CT+AI能够发现更多的早期胰腺癌,将大大降低胰腺癌死亡率。

胰腺癌检测模型(PancreaticCancerwithArtificialIntelligence,PANDA)的工作方式是: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来分类胰腺癌与其他胰腺病变,即利用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。

该研究构建的胰腺肿瘤CT训练集,包括3208个手术病例,已通过全球十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),并在20530人的真实病例回顾性试验中,发现了31例临床漏诊病变,其中2例早期胰腺癌已完成手术治疗。

“AI熊猫”有望实现胰腺癌早期筛查,海军军医大学第一附属医院最新科研成果发布

自2001年起,长海医院胰腺病诊治团队就确立了科学研究从实际出发、从临床出发、从患者需求出发的研究思路。团队先后突破重症急性胰腺炎内科救治多项关键技术,显著提高了手术成功率,并研发多项慢性胰腺炎微创治疗新技术,改善了患者术后生活质量。

同时,团队还探索发现多种胰腺癌早期诊断新方法、外科新术式和中晚期微创治疗新技术,有效提高了胰腺癌早期诊断水平和综合效果,逐步形成了急性胰腺炎、慢性胰腺炎、胰腺癌三大胰腺疾病早期诊断和综合救治的学科特色。

胰腺病诊治团队在李兆申院士的带领下,联合胰腺外科、影像科、核医学科、放疗科、病理科、肿瘤科等科室构筑了强大的学科群,在医教研领域密切合作、相辅相成。

据统计,团队在《美国医学会杂志》《柳叶刀·胃肠肝病学》等知名期刊发表论文200余篇,其中影响因子10分以上文章68篇,研究内容被写入24部国际指南,牵头制定胰腺相关指南共识7部,先后获国家科技进步二等奖3项,上海市科技进步一等奖3项。

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2023年8月,长海医院获批设立上海市胰腺疾病研究中心。中心设立多个胰腺专病诊疗病房,床位大于200张,先后成立胰腺重症监护病房、消化内镜诊疗中心、上海市胰腺病研究所。年门诊量30余万例次,年住院收治患者近万例,年内镜诊疗例数超10万例次。急性胰腺炎、复杂治疗性ERCP救治例数居上海市首位,慢性胰腺炎收治例数居全国首位,是全球最大慢性胰腺炎诊疗中心,胰腺癌每年外科手术量居上海市前列,胰腺癌早期诊断率和五年生存率居于国内领先水平,是国内最具影响力的胰腺疾病综合诊治中心。

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