面對極其隱匿且兇惡的“癌中之王”——胰腺癌，如何借力人工智能，實現(xiàn)腫瘤的早期、大規(guī)模、高精度檢測？

11月6日，“健康上海演播廳”特邀海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射診斷科副主任醫(yī)師曹凱，分享胰腺癌篩查的科普宣教和前沿咨詢《人工智能助力腫瘤精準(zhǔn)防治》。

11月6日，“健康上海演播廳”特邀海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射診斷科副主任醫(yī)師曹凱，分享胰腺癌篩查的科普。 主辦方  供圖

胰腺癌早期癥狀隱匿，且會發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移

胰腺是人體重要的消化器官。在所有惡性腫瘤中，胰腺癌的5年生存率最低，也因此被稱為“癌中之王”。

隨著人口老齡化的加深，以及高脂飲食、久坐不動等不良生活方式的影響，胰腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。據(jù)國家癌癥中心最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國胰腺癌的發(fā)病數(shù)已上升至全國第十，每年有近12萬人罹患胰腺癌。

曹凱指出，胰腺癌之所以被稱為“癌中之王”，主要與以下三方面有關(guān)。

其一是癥狀隱匿，難以發(fā)現(xiàn)。早期的胰腺癌往往沒有明顯的癥狀，或者癥狀不典型，比如輕微的腹痛、消化不良等等，非常容易被忽視。

其二是進展迅速，預(yù)后很差。胰腺癌的生物學(xué)特性惡性程度非常高，生長快速，容易侵犯周圍組織，并且在早期發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移。往往很多患者確診時已經(jīng)處于中晚期，失去了最佳的治療機會。

其三，現(xiàn)階段胰腺癌較其他腫瘤而言，治療手段仍然有限。  

曹凱進一步表示，目前，手術(shù)切除是唯一可以治愈胰腺癌的方法，但由于早期發(fā)現(xiàn)率低，所以大約只有20%的患者有機會接受手術(shù)，且術(shù)后復(fù)發(fā)率較高。對于不能手術(shù)的患者，放療和化療的效果相當(dāng)有限，主要面臨耐藥性和一線用藥替代方案不多的困境。

“胃口不佳、皮膚瘙癢、渾身乏力，甚至劇烈的腹痛引起梗阻性黃疸，這些都會嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。心理和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，長期治療所帶來的高昂的醫(yī)療費用和心理壓力，常常會給患者家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。”曹凱說。

幸運的是，隨著醫(yī)療技術(shù)的提升，以及大眾健康意識的增強，早期診斷和綜合治療也在逐步改善。中國正加大對胰腺癌的科研投入，未來，在預(yù)防、早篩和治療方面都將有更大的突破。

“人工智能+平掃CT”早篩看得準(zhǔn)、看得全

2023年，國際頂級醫(yī)學(xué)期刊《自然醫(yī)學(xué)》刊登了海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院“平掃CT聯(lián)用人工智能大規(guī)模檢測胰腺癌的研究”，作為這項研究的共同第一作者，曹凱在“健康上海演播廳”帶來了深度解讀。該研究主要利用人工智能技術(shù)，在不需造影劑的平掃CT上，實現(xiàn)了對胰腺癌的早期、大規(guī)模、高精度的檢測。

一直以來，僅靠平掃CT很難捕捉胰腺癌的身影。曹凱比喻，好比是在黑夜里找黑貓，正常胰腺和胰腺癌組織在平掃CT上幾乎沒有對比，因此很難識別。如果打了造影劑做增強CT，就好像在黑夜里打開了手電筒，病變就很容易發(fā)現(xiàn)了。然而，在身體沒有出現(xiàn)不適癥狀時，大眾幾乎不會主動選擇增強CT。

如何借助已經(jīng)完成的胸部體檢CT，篩查胰腺癌？過去五年，曹凱所在團隊構(gòu)建了一個人工智能大模型（簡稱“PANDA”），應(yīng)用自注意力機制，解決了這一問題。它既可以看得準(zhǔn)，還可以看得全——不僅能夠捕捉圖像中每個像素與鄰近像素之間的微小差別（如近端胰腺的腫塊），同時，還可以分析每個像素與其他所有像素之間的空間關(guān)系（如因為近端腫塊壓迫，所導(dǎo)致的遠端胰管擴張和局部胰腺萎縮），從而綜合分析、精準(zhǔn)判斷。

正是因為擁有了這種捕捉腫瘤直接和間接征象的能力，PANDA在國際多中心的驗證中表現(xiàn)出色，每做1000例檢查，僅誤報1例，特異性高達99.9%；每100個胰腺癌患者中，僅漏報7個，敏感性達92.9%。目前，在海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院，已開始大規(guī)模應(yīng)用PANDA。同時，為方便全國各地的患者，特別開設(shè)了互聯(lián)網(wǎng)特需門診，已有影像資料的患者，不限于檢查醫(yī)院，都可以通過互聯(lián)網(wǎng)特需門診連線，由人機結(jié)合、聯(lián)合閱片的方式，作出一個高效精準(zhǔn)的診斷。

值得一提的是，“人工智能+平掃CT”作為底層的平臺技術(shù)，未來有望成為大眾體檢的標(biāo)配，通過胸部體檢CT（即“平掃CT”），機會性地篩查胰腺癌。在體檢場景的應(yīng)用中，這一技術(shù)可以協(xié)助醫(yī)生提升診斷的水平和工作的效率。曹凱提醒，高危人群應(yīng)重視胰腺癌的篩查，尤其是父母罹患胰腺癌的、新發(fā)糖尿病的，或慢性胰腺炎病史的人群。

在取得前期成果的基礎(chǔ)上，曹凱所在團隊計劃拓展模型的適用性，與全國甚至全球多家醫(yī)院、體檢中心、影像中心合作，開展多中心的前瞻性臨床試驗，驗證模型在不同設(shè)備、不同人群中的適用性，增強其泛化能力。同時，還將深入研究胰腺疾病全流程的管理，借助人工智能技術(shù)，從早期篩查到鑒別診斷，從可切除性評估到預(yù)測患者預(yù)后，精準(zhǔn)輔助臨床決策。通過構(gòu)建一個集成化平臺：融合疾病診斷、治療建議、隨訪管理于一體的人工智能平臺，為醫(yī)生和患者提供全面的支持。

曹凱介紹，未來，“平掃CT+人工智能”的篩查方式還將拓展到其他更多的疾病中去，實現(xiàn)“一掃多查”，覆蓋肝臟、食管等。通過持續(xù)的數(shù)據(jù)收集和優(yōu)化迭代，推動胰腺癌以及其他重大疾病的防治工作，為更多患者帶來更多希望。