人工智能助胰腺癌早篩率提升

張強(qiáng)

胰腺癌被稱為“癌中之王”，是所有惡性腫瘤中5年生存率最低的癌癥。而利用常見的平掃CT，很難檢出胰腺癌。如今，有了人工智能（AI）的輔助，平掃CT有望發(fā)揮出大規(guī)模胰腺癌早期篩查的巨大潛力。相關(guān)研究成果刊登在國際醫(yī)學(xué)期刊《自然·醫(yī)學(xué)》上。

作為預(yù)后極差的消化道腫瘤，胰腺癌具有早期診斷困難、手術(shù)切除率低、術(shù)后易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等臨床特點(diǎn)。“胰腺癌早期癥狀隱匿，至今仍缺少足夠高敏感性和特異性、能廣泛應(yīng)用于大規(guī)模人群篩查的生物標(biāo)志或影像學(xué)方法。”海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院（上海長(zhǎng)海醫(yī)院）放射診斷科醫(yī)生曹凱介紹，“這導(dǎo)致胰腺癌的早期診斷率低，一經(jīng)診斷，80%的胰腺癌患者是中晚期。”

癌癥治療重在早篩早治，提升胰腺癌的早篩率對(duì)提升胰腺癌患者預(yù)后十分重要。胰腺癌的早發(fā)現(xiàn)、早治療，一直是醫(yī)學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。胸部平掃CT簡(jiǎn)便易行，目前被廣泛應(yīng)用于肺結(jié)節(jié)篩查，已成為國際公認(rèn)適宜且檢出率高的早期肺癌篩查手段。那么，胸部平掃CT是否可以適度擴(kuò)展應(yīng)用范圍，來進(jìn)行胰腺癌的篩查呢？

在上海市胰腺疾病研究所的牽頭下，研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院等機(jī)構(gòu)，構(gòu)建了一個(gè)獨(dú)特的深度科研框架，最終研制出胰腺癌檢測(cè)模型（PANDA）。曹凱介紹，PANDA一是通過構(gòu)建分割網(wǎng)絡(luò)（U-Net）來定位胰腺，二是采用多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)（CNN）來檢測(cè)病灶，三是采用雙通道Transformer模塊來區(qū)分胰腺癌與其他胰腺病變。簡(jiǎn)單來說，“三步法”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)微病理特征。

該模型構(gòu)建的胰腺腫瘤CT訓(xùn)練集，目前已包括3208個(gè)手術(shù)病例，通過全球10家醫(yī)院的多中心驗(yàn)證，測(cè)得92.9%的敏感性（判斷存在胰腺腫瘤的準(zhǔn)確率）和99.9%的特異性（判斷無腫瘤的準(zhǔn)確率）。在20530人的病例回顧性試驗(yàn)中，該模型發(fā)現(xiàn)了31例臨床漏診病變，其中2例早期胰腺癌患者已完成手術(shù)治療。

“此項(xiàng)研究在臨床上證實(shí)了‘平掃CT+AI癌癥篩查技術(shù)路徑的可靠性，為胰腺癌的治療提供了創(chuàng)新策略。”曹凱說，“隨著技術(shù)的不斷成熟和推廣，‘平掃CT+AI未來或可被納入體檢項(xiàng)目，以大幅提升胰腺癌的早篩率。”