近期，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院、阿里巴巴達(dá)摩院聯(lián)合發(fā)布用于胸痛急診場景的AI模型iAorta。此模型可在幾秒鐘內(nèi)識別常規(guī)平掃CT上的心血管是否存在急性主動脈綜合征隱患。
該研究成果日前發(fā)表在國際期刊《自然·醫(yī)學(xué)》上，iAorta已在浙江首批10家醫(yī)院部署，未來將進(jìn)一步向全國推廣。
在平掃CT下“隱身”的危癥
所謂急性主動脈綜合征是指主動脈壁的完整性遭到了破壞，最常見的是三種疾病：主動脈夾層、主動脈壁間血腫、主動脈穿透性潰瘍。其中，主動脈夾層的死亡率非常高，急性期患者24小時死亡率可以達(dá)到20%—30%。
“這就要求醫(yī)生能夠早期確診、快速診斷、及時治療，以挽救這類病人。”浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院血管外科主任張鴻坤說。
正常情況下，有經(jīng)驗的醫(yī)生很容易診斷出典型的急性主動脈綜合征患者。但是，大部分病人的癥狀并不典型，表現(xiàn)為肚子痛、腰痛等癥狀，因而導(dǎo)致漏診和誤診率高達(dá)40%。
目前，沒有一個生物學(xué)指標(biāo)可以去判斷急性主動脈綜合征。盡管如此，其識別卻并不難，只要做一個主動脈的增強CT，即血管造影就可診斷出來。
但是在急診場景下，出于對癥狀表現(xiàn)不典型、造影劑具有一定副作用，以及多數(shù)醫(yī)院深夜停開增強CT等多種因素的考慮，醫(yī)生大多會讓病人做平掃CT，做增強CT的病例少之又少。然而，常規(guī)平掃CT并不是發(fā)現(xiàn)急性主動脈綜合征的有效手段。
“能不能利用現(xiàn)有的常用檢查，盡快把急性主動脈綜合征篩選出來？”帶著這樣的思考，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院聯(lián)合阿里巴巴達(dá)摩院從2022年開始，進(jìn)行了AI模型iAorta的研發(fā)。
阿里巴巴達(dá)摩院資深算法專家許敏豐介紹，團(tuán)隊基于在“平掃CT+AI”方向上的技術(shù)積累，研發(fā)出AI模型iAorta。將iAorta嵌入到醫(yī)院的PACs系統(tǒng)，當(dāng)平掃CT上傳到PACs系統(tǒng)后，醫(yī)生開始閱片的同時，iAorta同步檢測片子。它可在幾秒內(nèi)判斷血管壁有無結(jié)構(gòu)變化，從而精準(zhǔn)識別急性主動脈綜合征，一旦高度懷疑是急性主動脈綜合征時，就會發(fā)出預(yù)警，并標(biāo)記出是哪個部位存在風(fēng)險隱患，以方便醫(yī)生有針對性地判斷是否需要通過增強CT確認(rèn)病情。
助力主動脈疾病早診早治
研究持續(xù)了三年多的時間。其間，團(tuán)隊在國內(nèi)8家醫(yī)院遴選出2萬例病例，其中包括做過平掃CT的病人與做過增強CT的病人，然后把數(shù)據(jù)輸入到iAorta里開展驗證。驗證結(jié)果顯示，iAorta識別的敏感性達(dá)97%，特異性達(dá)94%。
團(tuán)隊通過將iAorta的閱片數(shù)據(jù)與4位低年資、4位中年資、3位高年資醫(yī)生的2000多例閱片數(shù)據(jù)進(jìn)行比對發(fā)現(xiàn)，iAorta敏感性和特異性超越高年資醫(yī)生水平。同時，低年資醫(yī)生通過iAorta輔助，閱片敏感性可提升40%以上。
此外，團(tuán)隊還對浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院、紹興中心醫(yī)院、衢州人民醫(yī)院在真實場景下就診的13萬例患者進(jìn)行了回顧性研究。回顧結(jié)果顯示，iAorta的敏感性達(dá)92.6%，特異性達(dá)99.2%。在這13萬例患者中，iAorta總共診斷出248例急性主動脈綜合征患者。“如果沒有iAorta的診斷，漏診率可達(dá)48.8%。”張鴻坤說，iAorta介入后，漏診率只有4.8%。
他還介紹，這13萬例患者中原來一些漏診的病人，因為最初平掃CT沒有識別出真實病癥，后經(jīng)過病情變化及各種檢查，最終診斷出急性主動脈綜合征，其診斷時間平均為11.4個小時。iAorta介入后，診斷時間縮短為1.1個小時。
隨后，團(tuán)隊讓iAorta參與了臨床觀察性研究。在測試的1.3萬例患者中，確診了11例急性主動脈綜合征患者。值得一提的是，在沒有iAorta干預(yù)前提下，醫(yī)生單獨閱片僅識別出2例急性主動脈綜合征患者。醫(yī)生通過iAorta輔助，共識別出9例急性主動脈綜合征患者。張鴻坤強調(diào)，在真實診療環(huán)境下，所有影像片包括腹部平掃CT、胸部平掃CT、腰椎CT等，只要涉及主動脈區(qū)域，iAorta均可做出相應(yīng)識別。
最后，團(tuán)隊進(jìn)行了前瞻性的干預(yù)性研究，即把iAorta真實部署在醫(yī)院里。這一研究從2024年12月開始，目前測試了1.5萬余例患者，共發(fā)現(xiàn)了22例急性主動脈綜合征患者，特異性達(dá)99.4%，敏感性達(dá)95.5%。其中，有21例患者實現(xiàn)AI成功預(yù)警。
目前，浙江首批10家醫(yī)院已率先部署iAorta模型，并形成診斷、轉(zhuǎn)運、救治的快速通道。研究團(tuán)隊正進(jìn)一步降低技術(shù)接入門檻，加速將iAorta向全國更多地區(qū)推廣。
