北京协和医院联合北京大学人民医院等多家中心,在《自然·癌症》发表突破性研究。
其深度学习模型DeepFAN完成亚洲首个肺结节良恶性AI辅助诊断临床试验,
模型单独诊断曲线下面积(AUC)值达0.954,显著优于12名低年资医生。
该模型已获得国家药监局三类医疗器械注册证,具备临床应用资质。
AI是如何“炼”成火眼金睛的?
DeepFAN的设计融合了前沿技术,像一个配合默契的专家团
(1)全局洞察
利用视觉Transformer捕捉结节及周围微环境的整体特征。
(2)细节捕捉
通过细粒度3D残差网络,精准提取密度、分叶、毛刺等局部细节。
(3)深度融合
最后用图卷积网络将全局与局部信息巧妙整合,做出综合判断。
这一模型基于1.1万余枚经病理确诊的肺结节进行训练,并在美国国家肺癌筛查试验数据中验证,表现优异。
临床试验:AI辅助,诊断效能“飙升”
试验纳入了400例患者的463枚病理确诊结节,并邀请了12名低年资放射科医生进行两轮独立阅片。
结果用AUC值来衡量(数值越接近1,模型区分良恶性的能力越强):
(1)AI单独作战
DeepFAN模型单独诊断的AUC值达0.954,展现出强大实力。
(2)医生独立诊断
12名医生无AI辅助时,平均AUC值仅为0.667。
(3)人机协作
在AI辅助下,医生们的平均AUC值显著提升至0.776。具体来看,
①准确率提升10.0%;
②敏感度(正确找出恶性结节的能力)提升7.6%;
③特异度(正确判断良性结节的能力)提升12.6%;
④诊断一致性提升34.5%。
这组数据有力证明,DeepFAN能有效弥补低年资医生经验不足的短板,尤其能精准筛除良性结节(外部验证中良性预测值高达0.992)。
两大现实价值:惠及患者,
均衡全国诊疗水平
(1)对普通体检人群:告别盲目恐慌与过度随访
阴性预测值高达0.992,意味着模型判断为“良性”时高度可信,
能识别出炎性、增生等“无需紧张”的良性病灶,与真正有高危恶性倾向的结节有效区分。
大量良性结节患者无需频繁CT复查,减少辐射暴露,降低时间与经济成本,减轻对癌症的长期焦虑;
而真正存在恶变风险的结节,可被更早识别,抓住肺癌早诊的黄金窗口。
(2)对全国医疗机构:缩小城乡、年资诊疗差距
基层医院和年轻影像医师,往往缺乏大量病例积累,阅片水平参差不齐,导致各地肺结节诊疗标准不一。
这款持证AI可作为标准化辅助工具,统一判读标尺,提升基层诊断能力,
推动全国肺结节诊疗同质化,改变优质影像资源集中在三甲医院的现状。
注:本文科普内容基于北京协和医院官网发布的官方信息及《自然·癌症》期刊论文整理。个案情况因人而异,若有相关健康疑虑,请务必及时前往正规医院就诊,遵循专业医师指导。
作者 | 孟楚贤
责编 | 解阳杨
审核 | 王怡霄
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