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观察者网:这是国际上首次利用平扫CT实现胃癌筛查。
郑智琳:是。其实胃癌采取平扫CT筛查的方法,本身具有很大挑战性。平扫CT确实成本低、效率高、基本无不适感,之前被大量用于各类的门诊和体检场景。但是,平扫CT图像的对比度极低,胃肠道等空腔脏器的气体和蠕动又会造成严重干扰,进一步降低图像清晰度。比如说,胃癌的形变较大,内容物的干扰较多,早期胃癌很多仅是黏膜层上的病变。为了应对这些问题给,我们收集了大量数据,获取了更精确的胃癌信息,在平扫CT影像上的数据标注和AI模型框架上都做了很多创新,不断来攻克这个难题。
观察者网:听说达摩院的团队和浙江省肿瘤医院,联合构建了国际上最大规模的胃癌平扫CT影像数据集。从之前的胰腺癌AI筛查模型DAMO PANDA,到现在胃癌筛查模型DAMO GRAPE,有哪些能力创新?
郑智琳:我们利用了达摩院此前在“平扫CT+AI”上长期的技术积累。从技术的角度来说,为了攻克胃癌难题,研究团队收集了6千多起胃癌病例的平扫CT影像,这种数据量在整个胃癌筛查领域都是前所未有的。我们更希望在胃部平扫CT上有更精确的标注——对胰腺癌来说,这实际上并不难实现。胰腺癌AI筛查的解决方案是在增强CT上标注胰腺癌的病灶,然后再用配准方式配准到平扫CT上。
但是,胃癌筛查的问题是,胃癌的形变较大,这种配准方式会导致迁移过程中出现标注偏移,影响准确性。我们针对这样的现象,专门开发了针对胃癌的配准模型,来获得平扫CT上更精确的胃癌标注。此外,我们还从模型的网络架构和学习方法上进行了对胃癌的精准适配。
观察者网:早筛查、早发现,可以说给了一个患者、一个家庭被挽救的可能性。
程向东:早发现和晚发现,结果完全不同。我们现在的研究,引发了业界的广泛关注。可以说是轰动性的。这项研究结果被发表在Nature Medicine(《自然·医学》,代表国际医学领域的前沿突破),很多同行,包括国外的同道都在关注这件事。
观察者网:这项技术甚至平移到国外,也是颠覆性的。早期胃癌治疗费用可能只需几千元,晚期则需几十万甚至上百万,这可能导致患者因病返贫。目前平扫CT加AI筛查不仅可以筛查胃癌,还可以在多癌筛查上更进一步。其实就是说,它有机会给社会和患者减轻负担,甚至显著提升早筛、早防治的比例。
程向东:现在来回答这个问题为时尚早。我们现在只是完成了第一步,即建立模型并进行临床验证。如果它要真正成为行业技术规范,那么还需要更多工作,特别是进行前瞻性大队列研究。我们已经和达摩院一起布局,计划在全国布设10个中心,收集近百万病例,进行实时且前瞻性的研究,发现高危人群并进行验证,即机会性筛查。
我们已经有一些“机会性筛查”的典型案例。比如,有一些患者来医院看病时,可能由于感冒而无意中做了胸腹部CT检查。虽然胸腹部CT检查的目的不是检查胃部,但是一旦有腹部CT检查,我们的AI模型和软件就能够实时分析,主动提示早期胃癌的可能性风险,提示医生和患者进行精确检查。
观察者网:AI早筛胃癌的技术,会运用到其他癌症吗?
郑智琳:从技术角度来看,癌症筛查AI技术可以扩展到其他各个器官,但每个器官具有自己的特殊性,因此我们需要通过AI模型的迭代和优化适配每个癌症。达摩院未来将把癌症AI早筛扩展到更多的癌种上,并且希望实现更多病种的筛查,包括多种慢性病。
程向东:每个疾病都需要特定的技术或者模型进行检出。例如,胃癌筛查模型并不适合做肠癌筛查,因为技术各方面不同,关键参数也不同。就像当年PANDA胰腺癌的筛查模型,也不可能实现和其他癌症的技术互通。不同疾病需要不同的模型,没有模型能够解决各种疾病。我们需要在技术上迭代更新,我们目前也在进行前瞻性研究。
观察者网:现在我们的很多研究和尝试,已经成为国际上的“中国方案”了,很抢眼夺目。
郑智琳:不仅是中国,全世界都面临医疗的普惠性挑战。我们注意到许多低收入国 家的医疗资源非常有限,因此我们采用低成本的平扫CT筛查方式,为医疗资源匮乏的区域提供了一种可以负担的解决方案。我们希望团队成为全球健康诊治的技术提供者,为更多发展中国家提供癌症早筛服务。我们下一步的目标是将单个癌症扩展到多种癌症的筛查,并且希望通过一张平扫CT实现多种癌症的筛查。
观察者网:感谢科技的进步,谢谢无数人的付出,普通人也可以拥有同疾病抗争的权利。
程向东:中国的AI技术处于世界前列,同时我们也拥有大量的数据,样本量足够大。换个角度想,即使其他国家拥有类似的想法、创意和技术,也无法建立我们这样的模型并运用到临床上来。达摩院本身非常优秀,技术前沿,团队都是年轻人,特别有干劲。我们省肿瘤医院有大量临床支持,全国很多中心也都愿意加入进来。
我们经历了很多,学到了很多,希望通过我们的努力能够更多地为老百姓和病人提供服务,做出贡献。和达摩院的合作,我也感到非常庆幸,有这样一个优秀的人工智能团队一起合作。在AI时代,中国的优势非常明显,人工智能和医疗领域一定是中国的时代。


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