腸癌的早期治愈率超90%，但多數(shù)患者確診時已錯過最佳治療時機，導(dǎo)致了大量腸癌相關(guān)死亡。

如今，一項發(fā)表在《腫瘤學(xué)年鑒》（Annals of Oncology，影響因子65.4）上的中國研究，為這一領(lǐng)域帶來了全新希望。

撰文丨凌 駿

2023年，一位患者在醫(yī)院拍了一張腹部CT，報告未提及有任何腸道異常。直到2024年被確診為腸癌時，回溯當(dāng)初那張CT，才發(fā)現(xiàn)癌灶其實早已存在。

類似的悲劇并不少見。腸癌是全球第三大高發(fā)惡性腫瘤，但早期的篩查檢出率長期偏低。研究顯示，既往有超過七成的腸癌相關(guān)死亡，都發(fā)生在未能及時發(fā)現(xiàn)的患者身上。

如今，由中國科學(xué)家開發(fā)的一個AI模型，正在試圖改變這件事。

4月21日，阿里巴巴達摩院聯(lián)合廣東省人民醫(yī)院、廣州市第一人民醫(yī)院等機構(gòu)在《腫瘤學(xué)年鑒》發(fā)文，通過自主研發(fā)的AI模型COCA，全球首次證明：僅憑一張普通的平掃CT，就能實現(xiàn)大規(guī)模結(jié)直腸癌篩查，敏感性86.6%，特異性99.8%。

據(jù)了解，這是達摩院繼胰腺癌模型PANDA、胃癌模型GRAPE之后，在“平掃CT+AI”路線上的又一突破。目前，團隊已構(gòu)建覆蓋消化系統(tǒng)多個高發(fā)癌種的AI篩查體系，正向“一張CT、篩多種癌”的目標(biāo)推進。

中國的第二大高發(fā)癌

在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院，結(jié)直腸肛門外科副主任醫(yī)師吳庭玉經(jīng)常會在門診碰到讓他惋惜的腸癌患者。

結(jié)直腸癌也被稱為“懶癌”。從腸道息肉開始，發(fā)展成惡性腫瘤通常需要5到10年，如果在這個窗口期內(nèi)發(fā)現(xiàn)并干預(yù)，早期患者的手術(shù)治愈率超過90%。

“但實際臨床中， 出現(xiàn)便血 征兆 后，很多患者以為只是痔瘡 ，并不重視。等到腫瘤進一步增大，發(fā)展成腸梗阻，甚至出現(xiàn)肝肺轉(zhuǎn)移才想到來醫(yī)院檢查。此時，治療已經(jīng)變得非常棘手，有些人甚至需要進行腸造口?！眳峭ビ癖硎?。

根據(jù)國家癌癥中心的數(shù)據(jù)，2022年，我國新發(fā)結(jié)直腸癌約51.71萬例，死亡約24萬人，超越胃癌成為中國第二大高發(fā)癌癥。另有研究顯示，超過七成的結(jié)直腸癌相關(guān)死亡，都發(fā)生在未能及時篩查的人群中。

吳庭玉介紹，目前，結(jié)直腸癌最常用的篩查手段是社區(qū)糞便隱血篩查，如果陽性，則進一步推薦來醫(yī)院做“金標(biāo)準(zhǔn)”的腸鏡檢查。

“但即使在上海這樣醫(yī)療資源相對充裕的城市，社區(qū)糞便初篩覆蓋率超過60%， 重點人群的腸鏡檢查率 也只有約 30%–40% ?！?/p>

“此外，糞便隱血檢測敏感性較高，但特異性不足，需要再通過腸鏡最終確診。但做腸鏡需要提前預(yù)約、服瀉藥清腸、過程有創(chuàng)且不適，很多人因此一拖再拖。”吳庭玉表示，從糞便初篩陽性到進一步接受腸鏡檢查，轉(zhuǎn)化率仍然有限。

達摩院的醫(yī)療AI研發(fā)團隊同樣注意到了這一困境。

達摩院資深算法專家、多癌篩查技術(shù)負(fù)責(zé)人張靈 告訴“醫(yī)學(xué)界”，大約在2022年，團隊關(guān)注到了腸癌。“那時，我們剛在胰腺癌的‘平掃 CT + AI ’篩查上取得突破。我們也開始思考，腸癌的早篩困境，是不是也能通過這種方法得到解決？”

要知道，中國各級醫(yī)院每年要完成數(shù)千萬次腹部和胸部CT掃描，這些影像中也記錄有結(jié)直腸的輪廓。如果能直接“二次利用”，就能在不增加任何負(fù)擔(dān)的情況下，實現(xiàn)對結(jié)直腸癌的大規(guī)模篩查

“ 平掃CT的對比度 較 低，肉眼極難辨認(rèn)早期 的 腸癌病灶，但這恰恰是AI可以發(fā)揮優(yōu)勢的地方。 ” 張靈表示 ，在和不少臨床專家詳細(xì)溝通后，團隊進一步堅定了這一想法，并正式啟動了COCA腸癌篩查模型的研發(fā)。

一張平掃CT，30秒鎖定腸癌

從醫(yī)學(xué)的角度，開發(fā)基于“平掃 CT + AI ”的腸癌篩查系統(tǒng)，存在不小的挑戰(zhàn)。

張靈 告訴“醫(yī)學(xué)界”，腸癌 CT 篩查的 獨特挑戰(zhàn)， 一方面是結(jié)直腸 的范圍 太 大了，幾乎 橫跨了 整個腹部， 彎彎繞繞，平掃 CT 中關(guān)于腸道結(jié) 構(gòu)的識別 和 檢測分割 ，本身 就是一 大難題。

另一方面，患者日常做 平掃CT ，并不會進行 腸道準(zhǔn)備， 他們的 腸腔 內(nèi)充滿 各種內(nèi)容物，影像表現(xiàn)極其復(fù)雜。而腸道腫瘤的形狀也沒有規(guī)律，什么形態(tài)都有可能 ，進一步增加了鑒別的難度。

張靈表示，針對一系列難題，團隊采用了“定位+診斷”的雙階段框架：先通過AI定位結(jié)直腸區(qū)域，再在定位范圍內(nèi)檢測腫瘤。同時， 針對 直徑 小于3厘米的腫瘤 ，團隊還引入專門的 訓(xùn)練 模型 ，使得AI能精細(xì)分割形態(tài)復(fù)雜的腸道部位 ， 并克服內(nèi)容物干擾，提高 了 對小病灶的檢出能力 。

經(jīng)過 三 四年的研發(fā) ， COCA模型 的成果最終問世。根據(jù)此次發(fā)布在《腫瘤學(xué)年鑒》的研究結(jié)果，在六個國際中心，涵蓋2053例患者的驗證中，COCA的AUC（衡量整體判別能力的指標(biāo)）達到0.967至0.996。

與10名放射科醫(yī)師的 CT 對照閱片研究顯示，COCA的腸癌檢出敏感度，比醫(yī)生平均水平高出20.4%，特異度高出5.4%。當(dāng)醫(yī)生在AI輔助下重新閱片，其診斷準(zhǔn)確率顯著提升——一位經(jīng)驗豐富的普通放射科醫(yī)師，準(zhǔn)確率從75.6%躍升至90.3%。

不僅僅是腹部 CT 。張靈告訴“醫(yī)學(xué)界”， 在臨床中，胸部CT的使用量往往更大，但其圖像通常只 覆蓋 少部分腸道區(qū)域。 而即便如此， 若腸癌在胸部CT掃描范圍內(nèi)， COCA識別敏感度仍達到81.8%，特異度99.9%。這意味著，一個可能只是來做肺結(jié)節(jié)檢查的患者，也有機會“順帶”完成腸癌篩查。

更進一步，研究團隊開展了兩輪大規(guī)模真實世界回顧性驗證，覆蓋27433名連續(xù)就診患者。結(jié)果顯示，COCA保持了86.6%的敏感性和99.8%的特異性，并從中識別出5例此前被臨床漏診的腸癌。

其中 有 一名患者 ，此前已 連續(xù)兩年進行 過 平掃CT 檢查，但后來才 通過腸鏡確診 腸癌 ，此時腫瘤 已出現(xiàn) 進一步發(fā)展 。而若 當(dāng)時就有COCA介入，這兩年間的任何一張CT，都可能成為發(fā)現(xiàn)腫瘤的契機。

值得一提的是，面對不同人群，COCA還準(zhǔn)備了兩個版本——“高特異度”和“高靈敏度”。

高特異度指的是陽性誤報率低，適用于全人群的大規(guī)模腸癌篩查?！?大部分人 是健康的，如果出現(xiàn)太多假陽性，不僅會引起公眾的恐慌，也會給醫(yī)療系統(tǒng)增加不必要的負(fù)擔(dān)?！睆堨`說。

高靈敏度版本則面向數(shù)量有限的高風(fēng)險人群，其核心是 追求盡可能不漏診。研究結(jié)果顯示，COCA高靈敏度版本，對I期腸癌的檢出率達到83%至92%，甚至能檢出尚未癌變的進展期腺瘤，其檢出能力優(yōu)于目前文獻報道的其他技術(shù)路線。

據(jù)張靈介紹，目前， COCA模型 可以無縫嵌入臨床醫(yī)生的工作流，“它能在后臺對 CT 影像進行 自動篩查， 一旦 發(fā)現(xiàn)可疑病灶 立刻 發(fā)出提示，并標(biāo)注 出 疑似腫瘤的位置、大小及概率 ，提醒醫(yī)生進行詳細(xì)的評估。”

多癌早篩的“中國方案”

事實上，這已經(jīng)不是達摩院團隊第一次在“平掃CT+AI”的技術(shù)路線上取得突破。

2023年，團隊率先發(fā)布了胰腺癌早篩模型PANDA，登上《自然·醫(yī)學(xué)》，后獲得了美國FDA的“突破性醫(yī)療器械”認(rèn)定。《自然·醫(yī)學(xué)》同期發(fā)布評論文章題為：基于影像AI的癌癥篩查即將進入黃金時代。

2025年6月，全球首個胃癌 影像 篩查AI模型GRAPE再次發(fā)表于《自然·醫(yī)學(xué)》。它瞄準(zhǔn)了胃鏡在中國普及率不高的短板，首次利用平掃CT 在大規(guī)模多中心研究中發(fā)現(xiàn)了多例漏診胃癌患者 。

如今COCA的發(fā)布，意味著達摩院團隊“平掃CT+AI”的技術(shù)路線，已經(jīng)在多個高發(fā)癌種上得到了系統(tǒng)驗證。

事實上，目前國際上最火熱的 多 癌篩查研發(fā)賽道是“液體活檢”。它瞄準(zhǔn)血液檢測，希望 通過分析血液中的腫瘤標(biāo)志物 ， 來 一次性 實現(xiàn)多癌篩查。

“最開始，我們一定程度上也受到了液體活檢的啟發(fā)。”張靈告訴“醫(yī)學(xué)界”，“但它終歸需要患者去主動抽血，專門做檢查。平掃CT不同，它在我國的日常用量非常大，這些圖像本身就在后臺，我們只需要用AI跑一下?！?/p>

此外，目前國際上最主流的液體活檢 多癌篩查 產(chǎn)品，單次檢測費用約為 10 00美元。“而結(jié)合平掃 CT 的 AI 診斷策略，不需要額外檢查、不產(chǎn)生額外費用，甚至不需要患者主動配合?！睆堨`表示。

而站在更宏觀的公共衛(wèi)生視角，這一技術(shù)路線的意義則更為深遠。

尤其是在基層，張靈表示，如今，中國有大量基層醫(yī)院配備了CT設(shè)備，但仍缺乏足夠的專科醫(yī)生來系統(tǒng)性閱片。如果AI能先行篩查，就相當(dāng)于給基層 配備了一位 “ 癌癥檢測專家 ”，提示高風(fēng)險的第一時間轉(zhuǎn)診至上級醫(yī)院，大量患者也將從中獲益。

據(jù)張靈介紹，除了胰腺癌、胃癌、腸癌，團隊還在同步推進食管癌、肝癌診斷工具的開發(fā)，并希望最終能將“消化系統(tǒng)五癌”整合為聯(lián)合篩查系統(tǒng)。

“同時，我們在 乳腺癌 、腎癌等癌種上的研發(fā) 也 取得了階段性的進展?！睆堨`表示，“我們的最終目標(biāo)，是希望只要患者做了 CT ， 不管胸部還是腹部，系統(tǒng)都能把里面的癌癥篩查出來，讓 多數(shù) 癌癥患者，都能在早期得到及時的治療。”

來源：醫(yī)學(xué)界

校對：蔡 菜

運營：莉 莉

責(zé)編：汪 航

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