6月25日，浙江省肿瘤医院联合阿里巴巴达摩院召开发布会，发布胃癌影像筛查人工智能（AI）模型DAMO GRAPE和相关成果。该研究团队联合多家医院在近10万人的大规模临床研究中，首次利用“AI﹢平扫CT”模式识别早期胃癌病灶，大幅提升了胃癌检出率。相关论文已发表在国际期刊《自然·医学》上。“AI﹢平扫CT”模式是否有望打破“胃癌早诊难”的困局，推开无创筛查时代的大门？近日，记者就此采访了相关专家。
眼前困局
胃镜检查难以规模化推广
据国家癌症中心统计，我国每年新发胃癌约36万例，死亡26万例，死亡人数在所有恶性肿瘤中位列第三；我国胃癌患者的5年生存率约为35%，近年来没有明显提升。
“一个关键原因就是我国胃癌早期诊断率低，目前仅有20%。”浙江省肿瘤医院党委书记、中国抗癌协会副理事长程向东指出，超过30%的患者在首诊时已经进展到晚期胃癌。Ⅰ期胃癌5年生存率超过95%，而Ⅳ期患者的平均生存时间仅有1年。
《“健康中国2030”规划纲要》提出，到2030年实现总体癌症5年生存率提高15%。“提高15%不是一件易事。”在程向东看来，提高胃癌生存率最经济有效的干预手段就是关口前移、提高早诊率，在此过程中需要找到一项能够普遍推广的早筛技术。
“胃镜检查作为确诊胃癌的金标准，在一些国家被作为全民普筛的手段，40岁以上的人群每两年进行一次胃镜检查，依从性可达70%。”程向东介绍，但这项检查在我国难以被规模化推广，原因在于：我国人口基数大，如果将胃镜检查作为普筛手段，需要政府大额投入；我国医疗资源有限，胃镜检查主要用于满足急诊和疑难重症患者的看病需求，难以支撑每两年一次的广泛筛查；公众对胃镜检查的认知度偏低，常规接受胃镜检查的人群依从性不到30%。
我国学者一直致力于探索新的癌症早检技术，比如液体活检手段以及肠道微环境检测、基因检测等手段。然而，程向东指出，这类手段的成本高且检测敏感性不够，目前尚未找到一项业界公认能够推广应用的标准筛查手段。
程向东表示，全民普筛手段应当具备几个要素：一是成本较低，因为普筛手段一般由政府投入，需要成本可控；二是可及性强，老百姓易于接受，最好是无痛、无创的检查方式；三是检查敏感性较高，能够较为准确地筛出高危人群。
在目前早筛手段有限的背景下，我国科研人员基于国情提出了高危人群筛查模式，即通过问卷调查的方式筛出胃癌发病机会较高的人群，对他们进行干预。“我们通过设置一些问题了解受访者年龄、性别、生活区域、基础疾病等情况，据此判断其发生胃癌的可能性。在所有筛查人群中会筛出20%～25%的胃癌高危人群，建议其进一步做胃镜检查明确诊断。”程向东介绍，这种筛查方式的胃癌检出率为1.16%。也就是说，做100次胃镜检查可发现1.16名患者。
突破认知
平扫CT筛查胃癌成为可能
平扫CT已被用于肺癌筛查，肺癌诊断率随之明显提升。“而使用平扫CT检查腹部，过去在业界会被认为是外行行为。”程向东解释，胸部干扰因素少；腹部不仅有肝脏、胰腺和脾脏等实质性脏器，胃、胆囊等空腔脏器，还有一些腹膜后脏器，如前列腺、膀胱等。脏器互相重叠干扰，CT难以精准成像。特别是对于空腔脏器而言，还要受到内部空气的较大干扰。因此，在腹部检查中使用CT，一般要附加一些特殊条件才能做出诊断。比如，针对胃等空腔脏器会选择增强CT检查，需要患者空腹喝水将胃撑开，并且要使用造影剂才能进行较为准确的检查。
但是，在人工智能赋能下，不可能的事情成为了可能。研究团队联合全国不同代表性区域的20家医院在近10万人中开展大规模临床研究，借助DAMO GRAPE人工智能大模型先对腹部平扫CT检查患者进行胃癌高风险人群初筛，再通过胃镜确诊。
随着数据的增加，检查敏感性越来越高。在两家医院的模拟机会性筛查试验中，人工智能大模型初筛出约6%的胃癌高危人群，胃癌检出率分别达到24.5%与17.7%，且检出病例中约40%为无症状胃癌患者。相较问卷法，这一模式的筛查效率和敏感性都明显提高。不仅如此，研究团队对11名患者确诊胃癌前的CT影像进行回顾性分析，发现AI模型可提前2～10个月发现胃癌。
研究团队在设计研究方案时力求筛查手段简易、方便、无感，不需要患者做任何准备就能快速完成平扫CT检查。“最好的筛查方法就是不设条件，老百姓怎么方便怎么来。”程向东说。
这是筛查追求的目标，也是该模型的突破之处。研究团队通过构建国际上规模最大的胃癌平扫CT影像多中心数据集，克服了胃部形态变化大、内容物干扰、早期病灶限于黏膜层等挑战，让平扫CT也能看清胃部。达摩院专家夏英达解释，研究利用图像配准算法，将医生在增强CT上勾画出的胃癌病灶配准到平扫CT上，使AI学习到平扫CT影像上人眼难以分辨的差别。DAMO GRAPE的敏感性和特异性分别达到85.1%和96.8%，相较于放射科医生诊断分别提升21.8%和14.0%。
“‘AI﹢平扫CT’模式可能会改变我国乃至全球的胃癌筛查模式。”在程向东看来，该模式具有丰富的应用场景，未来有望成为被广泛推广的筛查手段。医疗机构可以将该模型搭建在影像归档和通信系统中，进行实时监控，并将其作为一种机会性筛查手段。患者因其他疾病就诊时做了腹部CT检查，在该模型的监控下即可实现胃癌风险筛查。另外，医疗机构可以将其纳入社区筛查项目。平扫CT作为一项常规筛查方式，并没有因此增加更多人力、物力和财力。
当前，研究团队正在多个胃癌高发区部署该AI模型，联合更多医院进一步验证其有效性。“发现一个早期胃癌患者就是拯救一个家庭，我们期待能给更多的家庭带来希望。”程向东说。
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文：健康报记者 吴倩 郑纯胜 特约记者 王屹峰
编辑：李诗尧
校对：杨真宇
审核：管仲瑶 徐秉楠
