北京協和醫院聯合北京大學人民醫院等多家中心,在《自然·癌癥》發表突破性研究。
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其深度學習模型DeepFAN完成亞洲首個肺結節良惡性AI輔助診斷臨床試驗,
模型單獨診斷曲線下面積(AUC)值達0.954,顯著優于12名低年資醫生。
該模型已獲得國家藥監局三類醫療器械注冊證,具備臨床應用資質。
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AI是如何“煉”成火眼金睛的?
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DeepFAN的設計融合了前沿技術,像一個配合默契的專家團
(1)全局洞察
利用視覺Transformer捕捉結節及周圍微環境的整體特征。
(2)細節捕捉
通過細粒度3D殘差網絡,精準提取密度、分葉、毛刺等局部細節。
(3)深度融合
最后用圖卷積網絡將全局與局部信息巧妙整合,做出綜合判斷。
這一模型基于1.1萬余枚經病理確診的肺結節進行訓練,并在美國國家肺癌篩查試驗數據中驗證,表現優異。
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臨床試驗:AI輔助,診斷效能“飆升”
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試驗納入了400例患者的463枚病理確診結節,并邀請了12名低年資放射科醫生進行兩輪獨立閱片。
結果用AUC值來衡量(數值越接近1,模型區分良惡性的能力越強):
(1)AI單獨作戰
DeepFAN模型單獨診斷的AUC值達0.954,展現出強大實力。
(2)醫生獨立診斷
12名醫生無AI輔助時,平均AUC值僅為0.667。
(3)人機協作
在AI輔助下,醫生們的平均AUC值顯著提升至0.776。具體來看,
①準確率提升10.0%;
②敏感度(正確找出惡性結節的能力)提升7.6%;
③特異度(正確判斷良性結節的能力)提升12.6%;
④診斷一致性提升34.5%。
這組數據有力證明,DeepFAN能有效彌補低年資醫生經驗不足的短板,尤其能精準篩除良性結節(外部驗證中良性預測值高達0.992)。
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兩大現實價值:惠及患者,
均衡全國診療水平
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(1)對普通體檢人群:告別盲目恐慌與過度隨訪
陰性預測值高達0.992,意味著模型判斷為“良性”時高度可信,
能識別出炎性、增生等“無需緊張”的良性病灶,與真正有高危惡性傾向的結節有效區分。
大量良性結節患者無需頻繁CT復查,減少輻射暴露,降低時間與經濟成本,減輕對癌癥的長期焦慮;
而真正存在惡變風險的結節,可被更早識別,抓住肺癌早診的黃金窗口。
(2)對全國醫療機構:縮小城鄉、年資診療差距
基層醫院和年輕影像醫師,往往缺乏大量病例積累,閱片水平參差不齊,導致各地肺結節診療標準不一。
這款持證AI可作為標準化輔助工具,統一判讀標尺,提升基層診斷能力,
推動全國肺結節診療同質化,改變優質影像資源集中在三甲醫院的現狀。
注:本文科普內容基于北京協和醫院官網發布的官方信息及《自然·癌癥》期刊論文整理。個案情況因人而異,若有相關健康疑慮,請務必及時前往正規醫院就診,遵循專業醫師指導。
作者 | 孟楚賢
責編 | 解陽楊
審核 | 王怡霄
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