一次识别146种病症!湖畔实验室通用医疗影像模型登《科学》

潮新闻 记者 赵艺乔

9月18日,湖畔实验室(达摩院)与浙江大学医学院附属第一医院等机构研发出通用医疗影像AI模型DAMO RADAR,登上国际顶级学术期刊《科学》(Science)。该模型面向腹部增强CT诊断,可一次性识别超过146种病症,其准确性首次达到影像科专家级水平,现已正式开源

医疗影像是众多疾病诊断的关键依据,而腹部CT是临床最复杂的影像之一,涉及数十个组织器官和数百种潜在异常或病变。现有医疗影像AI在专用模型上取得了众多进展,但一个模型只针对特定场景的特定疾病。一病一模在训练上依赖大量人工标注,成本高、耗时长,通用性差,难以满足复杂的真实临床需求。

为解决这一难题,湖畔实验室(达摩院采用视觉-语言学习方法(Vision-Language Learning),让模型直接学习医学影像和相对应报告文本的内在关联信息。

湖畔实验室(达摩院高级算法专家张建鹏表示,由于CT数据信号稀疏,常规的视觉-语言学习效果不佳,该项研究在国际上首次采用器官级细粒度对齐策略,将CT构建三维数据并分解为解剖单元,在组织器官层面实现图像与报告文本的精确对齐,并通过自适应对比建模策略来动态调整,无需额外人工标注即可完成可扩展多用途可解释的诊断。

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网页截图

最终,DAMO RADAR覆盖了含恶性肿瘤在内的广泛腹部病症,研究团队评估了其中146,涉及18个器官。在近4万次真实世界检查中AUC可达0.913AUC是区分患者与正常人的能力指标,数值越高越好,1代表能进行完美区分),成为首个达到专家水平的通用医学影像AI模型

论文显示,DAMO RADAR26名来自多家医院的影像科医生进行了人机对比试验,其平均准确率超过了其中23名医生。在AI提示下,影像科医生识别疾病的敏感性(防漏诊的能力)提高了10%,用时则减少了30%以上,并使低年资医生达到了高年资医生的诊断水平

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一次识别146种病症

浙大一院放射科主任肖文波表示,“腹部CT诊断是最具挑战的影像任务之一,长期缺乏一种通用的辅助诊断模型DAMO RADAR首次实现了腹部多器官多病种的高准确检出,能像‘导航’一样为医生提供诊断支持,也有望帮助更多患者得到及时准确的治疗

值得一提的是,DAMO RADAR面对初始训练之外的急诊场景依然能展现出较高的性能,在急腹症上AUC达到0.904它原生具有良好的泛化能力和通用性,其研究范式不仅可用于腹部CT的多病种识别,还有望应用于其他形态的医疗影像,这将加速通用人工智能的到来。达摩院资深算法专家张灵表示。

据悉,湖畔实验室(达摩院长期投入医疗AI,用AI识别CT影像中肉眼难以识别的微小病灶,先后突破了胰腺癌胃癌肠癌等消化系统肿瘤筛查,以及主动脉夹层预警,三年内斩获5篇《自然·医学》和10多篇其余顶刊论文。此次,湖畔实验室(达摩院推出并开源了多场景、多病种的通用模型DAMO RADAR,树立了医疗影像AI的全新里程碑,有望推动医疗行业向AGI时代迈进。

(本文图片由湖畔实验室(达摩院)提供)

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责任编辑:朱张津