撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
通過篩查進行早期檢測,對于降低胃癌(GC)死亡率至關重要。然而,在大多數高發地區,由于資源有限、依從性低以及上消化道內鏡篩查的檢出率欠佳,大規模篩查仍面臨挑戰。因此,迫切需要更高效的胃癌篩查方案。
2025 年 6 月 24 日,阿里達摩院張靈及浙江省腫瘤醫院程向東、徐志遠、石磊、溫州市平陽縣人民醫院蘇繆廣、寧波市奉化區人民醫院裘邯軍等人在國際頂尖醫學期刊Nature Medicine上發表了題為:AI-based large-scale screening of gastric cancer from noncontrast CT imaging 的研究論文。
該研究開發了基于 AI 的大規模胃癌篩查模型——“GRAPE”,其利用平掃 CT 圖像和 AI 實現大規模、高效的胃癌篩查。該研究顯示,GRAPE 顯著優于專業放射科醫生,敏感性提高了 21.8%,特異性提高了 14.0%,尤其是在早期胃癌方面。
更重要的是,真實世界評估顯示,在兩家地區醫院中,GRAPE 識別出高危人群的胃癌檢出率分別為 24.5% 和 17.7%(遠超傳統篩查的 1.25%),且其中 23.2% 和 26.8% 的檢出病例處于早期( T1/T2 期)。此外,GRAPE 還檢測出了放射科醫生最初遺漏的胃癌病例,使得能夠在對其他疾病的隨訪中實現對胃癌的早期診斷。
這些結果表明,GRAPE 模型在大規模胃癌篩查方面展現出強大的潛力,為早期檢測提供了一種可行且有效的方法,獲獎改變胃癌防控格局。
胃癌早篩:一個全球難題
胃癌是全球范圍內第五大常見癌癥,也是第四大癌癥死亡原因,其中,75% 的胃癌新增病例在亞洲,尤其是中國、日本、韓國。
有效的篩查對于降低胃癌死亡率至關重要,研究顯示,早期可切除胃癌的 5 年生存率為超過 95%,而晚期胃癌的 5 年生存率則不到 30%?,F行金標準胃鏡檢查雖然準確率高,但侵入性強、成本高、體驗差,導致人群依從性低,難以大規模推廣。目前,血清學檢測是用于識別胃癌高危人群最常用的方法,然而,血清學篩查和風險分層后進行胃鏡檢查的胃癌檢出率僅為 1.25%,與普通人群胃鏡篩查的檢出率(1.20%)相比,改善有限。
因此,迫切需要開發新的無創、低成本、高效且可靠的篩查技術,以識別胃癌高危人群。此類技術能夠為高危人群優先安排胃鏡檢查,提高大規模篩查項目的成本效益,最終降低胃癌相關死亡率。
“GRAPE”登場:AI 賦能平掃 CT
阿里達摩院推出了一款名為“GRAPE”(GC risk assessment procedure with AI)的 AI 模型,使用非造影的平掃 CT 和 AI 來識別胃癌患者,其核心突破在于:
1、化“常規”為“神奇”: 無需特殊檢查!它專門分析醫院或體檢中最常規的非造影平掃 CT 圖像(通常用于查肺、查急腹癥等)。
2、雙管齊下:首先定位胃部,利用 AI 在 CT 圖像中精準圈出胃部區域;然后識別病灶,通過分析胃部區域,同時完成腫瘤分割(畫出病變范圍) 和分類(判斷是否癌變)。
3、洞察細微: 即使平掃 CT 分辨率有限,GRAPE 也能通過捕捉胃壁的細微增厚、粘膜紋理異樣、周圍脂肪間隙改變等蛛絲馬跡,揪出早期癌變。
效果如何?數據說話
研究團隊用近 10 萬例真實世界數據進行了嚴格驗證:
1、基礎性能超強:
內部驗證(2中心,1298例):準確率 97%(AUC=0.970)。
外部驗證(16中心,18160例):準確率92.7%(AUC=0.927),證明強大泛化能力。
顯著優于傳統血液篩查(AUC僅0.757-0.79),媲美昂貴的液體活檢。
2、碾壓醫生眼力:
在區分胃癌與非癌的測試中,GRAPE 的綜合準確率明顯高于 13 位不同資歷的放射科醫生(平均AUC:GRAPE 0.92 vs 醫生0.76-0.85)。
優勢在早期胃癌(T1/T2期)和中段胃癌上尤其巨大。醫生容易漏診的早期微小病變,AI能有效識別。
若醫生借助 GRAPE 提示復查,診斷敏感性(不漏診)提升 21.8%,特異性(不誤診)提升 14.0%。
3、真實世界“淘金”威力驚人:
研究回溯分析了 78593 份來自綜合癌癥中心和基層醫院的常規平掃 CT(并非為胃癌篩查所做)。GRAPE 從中標記出約 10% 的受檢者為“胃癌高?!?。
對這些“高?!比巳鹤粉欜炞C結果震撼:
在兩家基層醫院(寧波市奉化區人民醫院、溫州市平陽縣人民醫院),高危人群中實際確診胃癌的比例分別高達 24.5% 和 17.7%(對比傳統篩查的 1.25% 是質的飛躍)。
確診者中,23.2% 和 26.8% 是早期(T1/T2期),這意味著更多治愈機會。
在癌癥中心,GRAPE甚至在因其他疾病隨訪的患者的舊 CT 片中,提前 6 個月發現了當時醫生未報告的胃癌病灶,為患者搶回寶貴時間。
意義重大:胃癌防控的新曙光
1、“機會性篩查”革命: GRAPE 讓利用現有、海量的常規 CT 體檢數據進行大規模胃癌篩查成為可能。無需額外設備、檢查或造影劑,成本極低,可及性極高,尤其適合醫療資源不足地區。
2、提升胃鏡效率: 作為“初篩過濾器”,它能精準鎖定高危人群,大幅提高后續胃鏡檢查的陽性檢出率,優化醫療資源配置。
3、挽救更多生命: 更高的早期胃癌檢出率是降低死亡率的關鍵。GRAPE 展現出的早篩能力,給患者帶來更大生存希望。
從“看見”到“預見”
GRAPE 的誕生,是 AI 賦能醫學影像的又一里程碑。它巧妙地發現“沉睡”在常規體檢 CT 中的胃癌信號,化“被動檢查”為“主動篩查”。這項源自中國團隊的創新技術,不僅有望大幅提升我國胃癌早診早治水平,也為全球胃癌高發地區提供了一套極具潛力的普惠性篩查方案。當 AI 在紛繁復雜的影像中鎖定那一處細微的異常,它點燃的,是無數生命的曙光。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41591-025-03785-6
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