衡宇 發(fā)自 凹非寺
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AI新進(jìn)展，救命的那種。

現(xiàn)在，只需做一次體檢時(shí)常規(guī)的CT檢查，再用AI分析，就有可能在癌癥還沒有露出明顯癥狀之前——比如提前半年——把它揪出來。

今天，國內(nèi)與之相關(guān)的一項(xiàng)成果登上國際頂級(jí)期刊《自然·醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）：

全球首個(gè)利用平掃CT識(shí)別早期胃癌的AI模型DAMO GRAPE。

它首次突破了傳統(tǒng)影像學(xué)的限制，實(shí)現(xiàn)了用非增強(qiáng)的普通CT識(shí)別胃癌的可能性。

實(shí)際操作中，DAMO GRAPE在全國20個(gè)中心近10萬人的大規(guī)模臨床研究證明，其有望大幅提升胃癌檢出率，并輔助影像醫(yī)生提升敏感性。

這一全球首個(gè)大規(guī)模、低成本、基于影像的胃癌篩查初篩手段，是浙江省腫瘤醫(yī)院與阿里巴巴達(dá)摩院合作的成果。

就在昨天，浙腫和達(dá)摩院還宣布，將依托DAMO GRAPE，率先在浙江、安徽等省份開展大規(guī)模胃癌篩查。

平掃CT+AI，提前6個(gè)月發(fā)現(xiàn)早期胃癌病灶

咱們普通人，往往都是聞癌色變。

眾多癌癥中，胃癌不僅是我國最常見的惡性腫瘤之一，且導(dǎo)致的死亡人數(shù)還特別龐大——每年約26萬例，在所有惡性腫瘤中居于第三。

不過患上胃癌并不一定等于死神降臨。如果在早期發(fā)現(xiàn)并切除，5年生存率可達(dá)95%～99%，甚至有完全治愈的可能。

然而，早期胃癌沒有區(qū)別于普通胃炎的特異性癥狀，我國胃癌早期發(fā)現(xiàn)率長期徘徊在20%-30%之間。

現(xiàn)在醫(yī)學(xué)界主流的胃癌早篩方法是“問卷+胃鏡”，也就是先填標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)險(xiǎn)評估問卷，然后根據(jù)問卷結(jié)果，讓篩選出的高/中危人群做胃鏡篩查。

然而，胃鏡有創(chuàng)、痛苦、高度依賴醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致這個(gè)方法在我國普及難度高、依從性低。

更棘手的是，"問卷+胃鏡"對胃癌的檢出率只有1%左右。也就是說，做100個(gè)胃鏡，才能發(fā)現(xiàn)1例確診。

困難重重，困難重重。

直到這一次，浙腫和達(dá)摩院提出了“平掃CT+AI”的胃癌篩查模式。

平掃CT是體檢和門診常用的非侵入式檢查，不打造影劑，成本低、效率高，經(jīng)常在各項(xiàng)檢查中使用——有時(shí)候?yàn)榱藱z查腎臟器官做一次腹部平掃CT，同時(shí)就會(huì)掃描到胃部。

但現(xiàn)在主流醫(yī)學(xué)認(rèn)知認(rèn)為，平掃CT難以用于空腔臟器的檢查，尤其是胃癌篩查，因?yàn)椋?/p>

• 胃是一個(gè)空腔臟器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容物干擾大；
• 早期胃癌病灶很小，可能只在胃黏膜上有一點(diǎn)點(diǎn)幾不可見的病變組織。

聯(lián)合團(tuán)隊(duì)沒有被傳統(tǒng)認(rèn)知禁錮，相繼克服胃部形態(tài)變化大、內(nèi)部內(nèi)容物干擾、早期病灶限于黏膜層等挑戰(zhàn)，構(gòu)建了全球國模最大的胃癌平掃CT影像多中心數(shù)據(jù)集（6720例），然后在此基礎(chǔ)上研發(fā)出AI模型DAMO GRAPE。

DAMO GRAPE的敏感性和特異性分別達(dá)到85.1%和96.8%，相比起人類放射科醫(yī)生分別提升21.8%和14.0%。

（注：“敏感性”可以理解為“揪出”潛在胃癌不遺漏的能力，“特異性”可以理解為準(zhǔn)確識(shí)別而不虛假亂報(bào)警的能力）

具體把這個(gè)AI模型應(yīng)用在“平掃CT+AI”模式的臨床醫(yī)學(xué)上，就是先用AI對腹部平掃CT檢查患者初篩，再對AI提示的胃癌高風(fēng)險(xiǎn)人群通過胃鏡確診。

△AI成功從平掃CT識(shí)別早期胃癌

論文共同一作、浙江省腫瘤醫(yī)院胃外科博士胡燦提到，2024年4月，一名患者檢測出局部晚期胃癌。醫(yī)生對其進(jìn)行回溯研究時(shí)，將其6個(gè)月前檢查其他疾病做過的平掃CT影像喂給DAMO GRAPE，就提示其存在早期胃癌病灶。

假使當(dāng)時(shí)就有AI自動(dòng)檢測，這名患者將提前6個(gè)月確診并接受治療。

△AI提前6個(gè)月識(shí)別出胃癌

這并非個(gè)例，在此次研究中，共回顧了11名患者確診前的CT影像，發(fā)現(xiàn)AI可提前2到10個(gè)月不等檢測出胃癌。

在醫(yī)生看不出端倪的CT影像上，AI找出了被遺漏的風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)，也為胃癌篩查提供了一個(gè)全新的可能路徑。

如今，AI模型DAMO GRAPE已經(jīng)率先在浙江、安徽等地部署，并正向更多省市推廣。

可喜的是，在兩家地區(qū)醫(yī)院的模擬篩查試驗(yàn)中，“平掃CT+AI”模式的胃癌檢出率最高也達(dá)到了24.5%。

非常關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是這些檢出胃癌的病患中，約40%是原本無癥狀的患者。

△AI能識(shí)別各個(gè)階段的胃癌

填補(bǔ)臨床“無篩查手段”的空白

實(shí)際上，用AI提升胃癌檢出率，并不是達(dá)摩院第一次在“AI+醫(yī)療”領(lǐng)域取得的突破。

在胃癌AI模型DAMO GRAPE發(fā)布之前，他們已經(jīng)啃下過一塊公認(rèn)的硬骨頭：

“癌王”胰腺癌。

胰腺癌之所以被稱為癌王，一來是因?yàn)橐认偈且粋€(gè)位置偏深、結(jié)構(gòu)細(xì)長的器官，在普通CT圖像中本就不容易辨識(shí)；二來胰腺癌發(fā)病隱匿，早期幾乎無癥狀，70%以上患者一確診就是晚期，五年生存率低于10%。

更要命的是，醫(yī)學(xué)界針對胰腺癌缺乏有效篩查手段，也沒有統(tǒng)一的早篩指南。

但這并沒有阻礙相關(guān)研究的腳步。

2021年，達(dá)摩院內(nèi)部明確確立了一個(gè)新的研究方向，用“平掃CT+AI”進(jìn)行癌癥篩查。

之所以想到這樣的手段，是因?yàn)镃T其實(shí)是由一串基于HU value（亨氏單位）的、從-1024到1024的連續(xù)數(shù)值。不同的數(shù)值對應(yīng)著不同密度的組織，因此，雖然很多細(xì)節(jié)超出了人眼分辨的極限，但能通過數(shù)據(jù)分辨。

論文共同一作、達(dá)摩院醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室高級(jí)算法專家表示，只要設(shè)計(jì)出一個(gè)合適的算法，就有希望通過AI找到CT上難以用肉眼看到的小的腫瘤。

在此之前，平掃CT很少用于肺癌之外的癌癥篩查。

業(yè)內(nèi)不是沒有過質(zhì)疑，夏英達(dá)就被自己約翰霍普斯金大學(xué)博士期間合作醫(yī)生一票否決過，“用平掃CT來看胰腺癌，完全不可能”。

但AI科學(xué)家的使命，不就是把不可能變成可能嗎？

也正因?yàn)槿绱?，達(dá)摩院決定從死亡率最高的胰腺癌入手，把不可能的事當(dāng)成突破口。

剛進(jìn)入這個(gè)方向時(shí)，連最基礎(chǔ)的用AI分割出胰腺的輪廓都極具挑戰(zhàn)，想要識(shí)別病灶，更是難上加難?！搬t(yī)生都沒辦法在平掃CT上看清，那AI怎么標(biāo)注？我們怎么訓(xùn)練模型？”

達(dá)摩院想到的辦法，是借助增強(qiáng)CT。

醫(yī)生先在增強(qiáng)CT上精確標(biāo)注出胰腺病灶，再用圖像配準(zhǔn)技術(shù)，把增強(qiáng)CT的標(biāo)注信息映射回平掃CT，幫助AI找到關(guān)鍵特征。這樣一來，哪怕醫(yī)生無法直接在平掃圖像上看出病灶，AI也能學(xué)會(huì)去識(shí)別那片區(qū)域的微妙變化。

整個(gè)模型訓(xùn)練過程持續(xù)了近兩年，團(tuán)隊(duì)從全國多家醫(yī)院收集了大量真實(shí)數(shù)據(jù)，構(gòu)建起當(dāng)時(shí)全球最大的胰腺腫瘤CT訓(xùn)練集。

最終，一個(gè)可落地的AI模型誕生了，這就是專攻胰腺癌篩查的AI模型DAMO PANDA。

在沒有告知醫(yī)生結(jié)論的前提下，達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)將DAMO PANDA應(yīng)用于20000+例過往的CT檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，結(jié)果令人震撼：

模型從中找出了31例此前被臨床漏診的胰腺癌病灶，其中2名患者在AI預(yù)警下接受復(fù)查并成功完成早期手術(shù)，獲得治愈。

這一發(fā)現(xiàn)不僅驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性，更重要的是，它首次證明AI可以在平掃CT上識(shí)別胰腺癌病灶，填補(bǔ)臨床“無篩查手段”的空白，是達(dá)摩院醫(yī)療AI走向?qū)嵱玫牡谝粯尅?/p>

2023年11月，這一成果就登上了《自然·醫(yī)學(xué)》，今年又被FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）認(rèn)定為“突破性醫(yī)療器械”。

專啃硬骨頭的達(dá)摩院，從未離開前線

如你所知，從2022年年底ChatGPT發(fā)布以來，大模型技術(shù)就走入高光時(shí)刻，成為科技界顯學(xué)。

從那時(shí)候起，業(yè)內(nèi)的注意力紛紛涌向模型迭代、數(shù)據(jù)閉環(huán)、算力競賽。

就在這樣的時(shí)代浪潮中，阿里達(dá)摩院奔赴了一個(gè)不算熱門的方向：醫(yī)療AI。

譬如，達(dá)摩院醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室腫瘤早篩和影像智能算法負(fù)責(zé)人張靈就介紹稱，其所在團(tuán)隊(duì)一直在醫(yī)療AI領(lǐng)域攻克兩個(gè)方向，一個(gè)是腫瘤早篩，一個(gè)是影像智能。

前者就是“平掃CT+AI”做多種癌癥的篩查，后者的愿景是做一個(gè)AI影像醫(yī)生，能全自動(dòng)寫出影像報(bào)告，提高醫(yī)生診斷率的那種。兩條路線，一個(gè)是用影像來做人類醫(yī)生還做不到/做得不好的事情，另一個(gè)是用影像來讓醫(yī)生把原本能做的事做得更快更好。

對達(dá)摩院來說，這絕不是空中樓閣。

從篩查胰腺癌的DAMO PANDA到篩查胃癌的DAMO GRAPE，達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在把這條技術(shù)路徑從概念變成現(xiàn)實(shí)。

△醫(yī)生在看DAMO GRAPE的識(shí)別結(jié)果

回過頭來看，達(dá)摩院已經(jīng)成立8年了。旗下布局，從理論到應(yīng)用，涵蓋基礎(chǔ)科研、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、民生相關(guān)。

一方面，延續(xù)“探索未來”的基因，基礎(chǔ)技術(shù)上攻堅(jiān)克難；另一方面，貼近業(yè)務(wù)需求，成為阿里集團(tuán)內(nèi)各業(yè)務(wù)線的技術(shù)賦能者和支撐者。

8年來，沿著這樣的路線，達(dá)摩院一步一個(gè)腳印，從未停步。

來到大模型AI 2.0時(shí)代，達(dá)摩院孵化出了通義大模型——這目前是全國乃至全球最受矚目的AI力量之一。

外界開始好奇，孵化出通義后，達(dá)摩院這支承諾要用科技面向未來的機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在要走向哪里？

現(xiàn)在明了，醫(yī)療AI，就是答案之一。

與很多講出來就吸睛的AI落地?zé)狳c(diǎn)方向不同，醫(yī)療AI注定不是一個(gè)快生快賣的商業(yè)故事，何況還是道阻且艱的癌癥早篩。

但它能帶來的影響，是真的能夠改變?nèi)嗣\(yùn)。

從長期視角來看，“平掃CT+AI”也不僅僅是醫(yī)療領(lǐng)域的一次應(yīng)用創(chuàng)新，更是一種AI技術(shù)范式的演進(jìn)：用AI挖掘日常數(shù)據(jù)中的未被利用的信息，生成更深度的結(jié)構(gòu)化知識(shí)，從而形成更通用、更可信的智能能力。

這何嘗不是AI真正介入現(xiàn)實(shí)、深入行業(yè)、改變命運(yùn)的路徑？

篩查胃癌的AI模型DAMO GRAPE公開發(fā)布后，達(dá)摩院透露了自身的下一步計(jì)劃——

積極探索“一掃多查”，通過一次平掃CT，借助AI識(shí)別多種癌癥和其他疾病，徹底改變傳統(tǒng)的“一個(gè)癌種、一種檢查、一套流程”的低效模式。

而除了醫(yī)療AI，作為阿里技術(shù)體系中的前沿孵化器，依舊會(huì)在多個(gè)前瞻性業(yè)務(wù)中扎根布局，持續(xù)產(chǎn)出有價(jià)值的成果。

如今，AI時(shí)代屬于達(dá)摩院的答案，正在公眾面前一點(diǎn)點(diǎn)展開。