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57歲的老邱怎么也沒想到,一趟再普通不過的糖尿病復(fù)查,竟成了改寫命運的轉(zhuǎn)折點。
這位寧波的退休泥瓦匠,那日只是像往常一樣走進醫(yī)院,驗血、開藥、準備回家。他不知道的是,在他離開后的某個時刻,一道無形的目光——胰腺癌早篩AI模型PANDA,正靜靜審視著他的平掃CT影像。不久后,一個陌生電話打來,“您得再來一趟。”
胰腺癌,這個素稱“癌中之王”的惡疾,擅長潛伏、善于偽裝,一旦確診往往已是晚期,五年生存率不足一成。而這一次,AI在腫瘤尚不足兩厘米、肉眼幾不可辨的“寂靜期”,就提前發(fā)出了預(yù)警。手術(shù)刀沿著AI標(biāo)記的軌跡劃過,病灶被完整切除,老邱至今無瘤生存。
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《西游記》里,齊天大圣孫悟空闖入地府,讓判官為樂善好施的寇員外添了一紀陽壽,這是神話。現(xiàn)實世界里,在海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院(上海長海醫(yī)院)金鋼教授團隊手中,“改寫生死簿”的故事正在上演——AI在無數(shù)張平掃CT中捕捉人眼難辨的蛛絲馬跡,在腫瘤尚未“亮出獠牙”時就將其鎖定,讓無數(shù)本已被判“死刑”的患者,搶回了那一線生機。
一
那是一個尋常秋日,老邱像往常一樣走進醫(yī)院。他掛的是內(nèi)分泌科,查的是糖尿病,流程與過去很多次復(fù)查別無二致。做完檢查,他揣著藥回了家,準備像往常一樣,等報告出來、醫(yī)生看一眼、配點藥……
然而,不久后,一通來自肝膽胰外科的電話打來,“您得再來一趟。”
老邱懵了。他明明只是來看糖尿病的,CT報告上也沒寫什么異常,怎么就被外科“盯上”了?
到了醫(yī)院,醫(yī)生指著電腦屏幕上的影像,告訴他一個從未想過的可能:你的胰腺上,有一個極其微小的病灶,可能是癌。
“可是報告上沒寫啊?”老邱不解。
“報告沒寫,是因為肉眼看不見。”醫(yī)生回答,“但AI看見了。”
后來的事,像是一場驚心動魄的賽跑。無影燈亮起,那個尚不足兩厘米的病灶被完整切除。病理報告出來的那一刻,老邱長舒一口氣——是癌,但好在是早期。
同樣的經(jīng)歷,發(fā)生在77歲的范奶奶身上。年初,老人在醫(yī)院進行膽道手術(shù)復(fù)查。不曾想,腹部平掃CT顯示,她的胰腺里正藏著一顆“定時炸彈”。被確診胰腺癌時,病癥還處在早期。經(jīng)手術(shù)治療后,范奶奶撿回了一條命,“現(xiàn)在手術(shù)之后不用化療,藥也不需要吃”。
像老邱和范奶奶這樣的“幸運者”,還有不少。在寧波某醫(yī)院篩查的4萬多人中,AI找出了2例常規(guī)檢查完全未能發(fā)現(xiàn)的早期胰腺癌——其中一例,病灶僅有1.5厘米。在更廣的范圍里,PANDA已在18萬余張平掃CT中,捕捉到24例被忽視的病灶,其中一半以上尚在早期。
每一例,都是一次與“癌王”賽跑的勝利;每一個數(shù)字背后,都站著一個劫后余生的人。
二
要理解這些數(shù)字的意義,得先明白一個殘酷的事實:胰腺癌,憑什么被稱為“癌中之王”?
金鋼說,胰腺,這個長約15厘米的器官,安靜地躺在胃的后方、脊柱的前方,緊鄰著十二指腸、膽總管,以及門靜脈、腸系膜上動脈等人體最重要的血管。它如此深藏不露,以至于常規(guī)體檢時,醫(yī)生摸不到它,B超也常常看不清它。
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來源:東方IC
而正是這種“深藏不露”,讓它成為了最可怕的潛伏者。
當(dāng)胰腺癌還在早期、腫瘤直徑不足兩厘米時,它往往不發(fā)出任何聲響——沒有疼痛、沒有黃疸、沒有消瘦。等到它終于露出獠牙——上腹隱痛、腰背酸痛、消化不良、不明原因的體重下降——往往為時已晚。超過80%的患者在確診時,腫瘤已經(jīng)局部浸潤或遠處轉(zhuǎn)移,失去了手術(shù)根治的機會。
更棘手的是,即便出現(xiàn)癥狀,也極易被誤判。上腹痛?可能是胃病。腰背酸痛?大概是腰肌勞損。突然血糖升高?也許是糖尿病。這就是“癌王”的狡猾之處——它會在你毫無防備時布下陷阱,會用最普通不過的癥狀來偽裝自己。在中國,胰腺癌的五年生存率僅為8.5%,居所有惡性腫瘤之末。
而那些極少數(shù)在早期被發(fā)現(xiàn)的患者,命運則截然不同。金鋼透露,腫瘤直徑不足1厘米且無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,術(shù)后五年生存率可提升至85%。早、晚,一字之差,天壤之別。
問題在于:如何抓住那個稍縱即逝的早期窗口?很長一段時間里,答案都是令人沮喪的。
長海醫(yī)院放射診斷科副主任醫(yī)師曹凱介紹,一般來說,增強CT被認為最適合觀察胰腺癌。醫(yī)學(xué)上有兩種CT:平掃CT與增強CT。后者照之前需要先打一針造影劑,增強圖像的對比度。社交平臺上,常常能刷到有人在吐槽增強CT帶來的副作用:惡心、想吐、身體潮熱……
于是,問題又回到了原點:早期腫瘤在沒有侵犯到周邊組織時,患者并不會感到不舒服。既然沒有不舒服,為什么得挨一針?因此,在醫(yī)學(xué)上,增強CT是胰腺癌的診斷方法,而非篩查方法。無法篩查,就會困在“發(fā)現(xiàn)即晚期”的循環(huán)里——悲劇一遍遍重復(fù)上演。
三
2023年11月,一篇叫作《通過平掃CT與深度學(xué)習(xí)的大規(guī)模胰腺癌檢測》的論文在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)上發(fā)表了。這篇論文介紹了一種通過AI和平掃CT來開展胰腺癌早篩的方式,以及一個取名為DAMO PANDA的胰腺癌篩查AI模型。
曹凱,是這篇轟動醫(yī)學(xué)界論文的第一作者。每段故事都會有一個起點,生物醫(yī)學(xué)工程出身的曹凱,又是如何與AI結(jié)緣的?
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“2018年,我還在醫(yī)院普外科實習(xí),帶教的主任被查出胰腺癌晚期。”曹凱陷入回憶,當(dāng)時,醫(yī)院集中了最好的胰腺癌診療資源,但由于發(fā)現(xiàn)太晚,最終回天無力。
目睹對自己關(guān)照有加的恩師離世,曹凱一度難以釋懷。后來,成為放射科醫(yī)生的他,翻閱了老師生前的體檢資料,發(fā)現(xiàn)了一張胰腺癌確診前10個月,為肺結(jié)節(jié)篩查而拍攝的平掃CT片子。
再回首,確實能看出胰腺部分的影像是有一些微小異常的。只是當(dāng)時,所有人的目光都集中在肺結(jié)節(jié)的診斷上,那處關(guān)鍵的蛛絲馬跡,被漏過了。
2020年前后,AI行業(yè)發(fā)展得如火如荼。彼時在生物領(lǐng)域里,后來斬獲諾貝爾化學(xué)獎的AlphaFold,剛剛問世。一個念頭萌生,如果AI能做“第二雙眼”,或是作為“質(zhì)控”,老師的悲劇是不是就可以挽回。
研究很快啟動。理論其實不難理解:確診胰腺癌的病人,往往既做過增強CT,也做過平掃CT,將增強CT上的病灶對應(yīng)著標(biāo)注到平掃CT上,將其作為“教材”讓AI學(xué)習(xí)……大家發(fā)現(xiàn),AI真的能識別胰腺癌,甚至是2厘米以內(nèi)的早期病灶!而十多家醫(yī)院的多中心驗證,給了曹凱更大的信心。
當(dāng)然,這個1米9的大個男孩還有個心結(jié)要解。他把老師的平掃CT“喂”給了AI,系統(tǒng)發(fā)出了警報,那一刻,他哭了。
那篇發(fā)表在頂級學(xué)術(shù)期刊的封面,就是老師的平掃CT片,和AI的讀片結(jié)果。
四
在實際應(yīng)用中,判斷醫(yī)療模型是否準確的指標(biāo)有兩個:敏感性和特異性。前者是指病人不健康、AI報不健康的準確度——防漏診;后者則是病人健康、AI報健康的準確度——防誤診。
“剛開始的時候,模型還是有報錯、漏診的情況,我們就建立‘錯題集’,讓它反復(fù)學(xué)。”曹凱說,慢慢地,模型既能準確找出患者,又基本不會誤報。正因為這樣出色的表現(xiàn),它被FDA(美國食品藥品監(jiān)督管理局)認定為“突破性醫(yī)療器械”。
“在門診、體檢中心的使用中,還是會遇到問題,這也成為我們創(chuàng)新的來源。”曹凱介紹,比如,體檢中心的平掃CT普遍是低劑量的,這就意味著圖像會存在噪聲,讓模型識別變得困難;又比如,模型能不能發(fā)現(xiàn)更小的病變,讓患者在更早期就得到治療……
“還有就是,模型報陽性了,醫(yī)生又該如何去判斷,尤其是我們看片子沒有發(fā)現(xiàn)異常的時候。”曹凱變得嚴肅起來,“巨大的焦慮,不是給病人的,是給放射科醫(yī)生的,這通電話,我該不該給病人打。”
接觸病人,是要付出代價的。醫(yī)生要避免讓患者經(jīng)歷疑似胰腺癌的恐懼,接受不必要的復(fù)診,甚至忍受昂貴且有創(chuàng)的后續(xù)檢查——最終發(fā)現(xiàn)自己是健康的。
“現(xiàn)在有很多生成式模型,能讓圖片動起來。我們再讓模型學(xué)習(xí)平掃CT和增強CT之間的區(qū)別,將平掃CT‘翻譯’成有造影劑效果的增強圖像,為醫(yī)生提供一個可視化的‘拐杖’。”曹凱告訴記者。
五
年初,《紐約時報》的整版報道,讓這項中國技術(shù)成為全球矚目的明星。然而,在肝膽胰脾外科主任金鋼的辦公室里,這位上海著名的胰腺“一把刀”,卻反復(fù)強調(diào)一個詞:戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢。
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“算法和模型,只是我們研究的一部分,遠非全部。”金鋼說,在醫(yī)院里,這項技術(shù)從未被當(dāng)作“爆款”來炫耀,甚至顯得有些“靜悄悄”,為什么?
“因為醫(yī)學(xué)AI,直接面對的是人。”
在很多人看來,AI的強大源于算法。但在金鋼這里,算法只是“面子”,數(shù)據(jù)才是“里子”。自2013年擔(dān)任科主任以來,他便未雨綢繆,不僅“攢下”了高精度、大樣本量的醫(yī)學(xué)影像,還有與之精確配準的結(jié)構(gòu)化病理報告和病歷,“醫(yī)療大數(shù)據(jù),不能只有姓名、年齡、家庭住址不一樣,疾病描述都是復(fù)制黏貼”。
算法“精度”上去了,可金鋼還是戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢。他算了一筆賬:胰腺癌的發(fā)病率是10萬人中12到15例。假設(shè)開發(fā)出一個算法,敏感性是100%,特異性達到99%——這在醫(yī)學(xué)AI領(lǐng)域已經(jīng)是相當(dāng)驚人的成績,但擴大到10萬人中篩查,會發(fā)生什么?
“在找到全部胰腺癌的同時,你發(fā)現(xiàn)會弄出很多假陽性。”金鋼說。
如果10萬人中有12人確實患病,算法正確找出了他們;但還是有近千人是誤報的。“這部分人中,會有很多因為焦慮發(fā)生心理問題。”金鋼的表情變得嚴肅起來,“如果大規(guī)模篩查弄出那么多假陽性,我們無法承受。”
因此,團隊在研發(fā)中,除了不斷提高敏感性,更注重提高特異性,“確保絕對不能誤傷他人”。
金鋼的號,很難搶到,他說自己不需要“靠AI引流”。他需要的,是讓這項技術(shù)真正“向善”,成為守護生命的無形之網(wǎng)。最近一年,除了門診、手術(shù),團隊一直在忙碌的事情,是如何將這套AI系統(tǒng)部署落地——各個醫(yī)院的信息化系統(tǒng)、流程、場景,“這是一個海量工程”。
六
“戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢”的金鋼,還是有些“藏著掖著”,對最近在做什么諱莫如深。
但,無所不能的AI搜索到,上海長海醫(yī)院為一名華僑動了手術(shù),用的是基于平掃CT的胰腺癌AI危險分級系統(tǒng)。
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“這是我們的‘剎車系統(tǒng)’,剎醫(yī)生的車。”他還是透露了些,“這套算法里,會提示中高危和低危,我們再結(jié)合國際領(lǐng)先的液體活檢技術(shù),讓有限的醫(yī)療資源集中到真正需要被‘看見’的人身上。”
曹凱那邊,也沒閑著。影像科醫(yī)生發(fā)現(xiàn),平掃CT覆蓋的范圍挺大,以前老盯著某個器官,真是大材小用了,“能不能‘一掃多查’或者說‘泛癌篩查’”。他們的愿景是,大家拍一張平掃CT,就可以獲得多種疾病的風(fēng)險預(yù)警,這里面包括胰腺癌、食管癌、胃癌、結(jié)直腸癌、肝癌這樣的高發(fā)癌癥。
“在上海,基層的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心已經(jīng)大量配備了CT,這是篩查能做起來的前提。”曹凱點贊道。
老邱在手術(shù)后,恢復(fù)得很好。他常常回憶起那個下午,甚至想象過一個平行時空里的自己——沒有AI,沒有那通電話,他照常回家,照常吃藥,照常過他的日子。直到某一天,疼痛突然來襲,一查,晚期。然后是一輪又一輪的化療,是手術(shù)臺上那道長長的刀口,是家人眼中無法掩飾的焦慮與悲傷……他不愿再想下去。
而現(xiàn)在,那個平行時空里的悲劇,被一個AI模型,輕輕改寫了,就像大圣改了生死簿一樣。
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原標(biāo)題:《AI改寫了“生死簿”|新民特稿》
欄目編輯:潘高峰
本文作者:新民晚報 郜陽 實習(xí)生 張依文
題圖來源:海螺AI
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
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