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近日,復(fù)旦大學王爍團隊,復(fù)旦大學附屬中山醫(yī)院郭劍明、熊鷹團隊,山東大學齊魯醫(yī)院俞能旺團隊,臨沂市人民醫(yī)院邵志強團隊,聯(lián)合微軟亞研院開發(fā)的腎癌智能模型RenalCLIP,正式發(fā)表于Nature Communications題為:A disease-centric vision-language foundation model for precision oncology in kidney cancer。該模型聚焦腎癌專科診療,跳出通用醫(yī)療AI泛而不精的問題,不僅能在不同醫(yī)院穩(wěn)定使用,還可一站式滿足腎癌全流程診療需求,同時適配臨床里樣本稀少的疑難場景,是一款貼合臨床實際、易落地、可延伸的新一代腎癌專病AI基礎(chǔ)模型,為構(gòu)建后續(xù)的腎癌專病世界模型提供基礎(chǔ)表征。
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在日常腎癌診療中,判斷腎臟占位良惡性、評估腫瘤侵襲性、制定手術(shù)方案、預(yù)判術(shù)后復(fù)發(fā)風險、規(guī)劃隨訪計劃等工作環(huán)環(huán)相扣。目前不少智能工具存在明顯短板:通用影像AI針對全身各類疾病設(shè)計,很難捕捉腎癌影像里的細微特征,換一家醫(yī)院使用效果就會大打折扣;傳統(tǒng)AI大多只能單獨完成某一項工作,不同任務(wù)需要單獨搭建系統(tǒng),使用繁瑣。此外,轉(zhuǎn)移性腎癌療效評估等臨床任務(wù)可參考的病例數(shù)量少、標注工作量大,多數(shù)智能工具很難落地,也是長期困擾臨床的難題。針對這些現(xiàn)實問題,研究團隊摒棄“大而全”的研發(fā)思路,專注腎癌領(lǐng)域深耕,結(jié)合多中心真實病例與創(chuàng)新模型訓(xùn)練方式,使得RenalCLIP能夠兼顧泛化性、全面性與拓展性,真正貼合臨床工作場景。
泛化性優(yōu)異,不同場景下判斷結(jié)果穩(wěn)定可靠
一款輔助工具能否普及,核心是在不同醫(yī)療機構(gòu)都能保持穩(wěn)定效果。模型優(yōu)異的泛化性,是 AI 從實驗室走向真實臨床的核心前提,RenalCLIP 的泛化優(yōu)勢并非偶然,而是依托數(shù)據(jù)集設(shè)計與預(yù)訓(xùn)練架構(gòu)雙重保障。
數(shù)據(jù)層面,RenalCLIP在研發(fā)階段納入9家國內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)以及國際公共病例庫,總計8809名患者、27866份影像。多來源、異質(zhì)性的真實世界數(shù)據(jù),讓模型充分學習不同設(shè)備、掃描參數(shù)、閱片習慣下的腎癌影像特征,避免單一中心數(shù)據(jù)帶來的“過擬合”問題。在核心預(yù)訓(xùn)練架構(gòu)上,團隊創(chuàng)新采用兩階段模態(tài)對齊預(yù)訓(xùn)練策略,徹底打通影像視覺與臨床文本的語義壁壘。一方面讓模型吃透CT影像中腫瘤大小、位置、強化特點等關(guān)鍵細節(jié);另一方面學習放射報告里的專業(yè)診斷描述,把影像表現(xiàn)和臨床診斷邏輯對應(yīng)起來,做到“看懂影像、讀懂病情”。
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圖1 RenalCLIP框架示意圖
在多中心聯(lián)合測試中,該模型判斷腎占位良惡性、侵襲性,以及預(yù)后評估的表現(xiàn),比傳統(tǒng)算法和通用影像模型提升明顯;即便面對地域、數(shù)據(jù)差異較大的國際病例庫,依舊保持領(lǐng)先水平。無論是大型三甲醫(yī)院,還是地方醫(yī)療機構(gòu),模型都能穩(wěn)定輸出參考結(jié)果,具備大范圍臨床推廣的條件。
一站式服務(wù),覆蓋腎癌從檢查到隨訪全流程
以往臨床使用的各類AI工具功能單一,評估手術(shù)風險、判斷病灶性質(zhì)、預(yù)測預(yù)后往往需要切換多個系統(tǒng)。而RenalCLIP一套系統(tǒng)就能覆蓋腎癌術(shù)前評估、報告書寫、手術(shù)規(guī)劃、預(yù)后判斷等全流程工作,實現(xiàn)“一個工具多用”。
首先,RenalClIP能夠精準判別腎臟腫塊的良惡性、評估腫瘤侵襲程度,尤其不受病灶大小影響,可有效甄別 4cm 以下難分辨的小腎腫物,幫助臨床減少不必要的手術(shù)與穿刺活檢;同時它還能自動生成規(guī)范的放射報告,經(jīng)專業(yè)醫(yī)師盲評驗證準確度符合臨床要求,顯著減輕醫(yī)護文書負擔。在此基礎(chǔ)上,該工具可自動完成腎臟腫瘤 R.E.N.A.L. 評分,精準評估腫瘤解剖復(fù)雜度,針對臨床高發(fā)的小腎腫塊,判斷水平與資深專科專家相當,為保腎手術(shù)規(guī)劃提供有力參考;還能僅憑術(shù)前 CT 影像預(yù)判患者術(shù)后復(fù)發(fā)與遠期生存風險,評估結(jié)果具備獨立參考價值,助力制定個性化隨訪及治療方案。整套系統(tǒng)無需針對不同業(yè)務(wù)單獨開發(fā)維護,適配放射、泌尿、腫瘤等多科室協(xié)同工作,有效簡化臨床操作流程。
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圖2 RenalCLIP多種下游任務(wù)的診斷性能
少量病例即可上手,輕松應(yīng)對疑難少見病例
臨床里很多前沿、疑難工作,都面臨有效病例不足的問題,這也是很多AI工具無法落地的核心原因。RenalCLIP經(jīng)過海量腎癌病例學習,對疾病特征已有充分認知,不需要大量標注病例就能正常使用。
常規(guī)診斷工作中,僅用20%~40%的標注病例,就能達到其他工具全量數(shù)據(jù)訓(xùn)練后的效果,大幅減少醫(yī)生標注病例的工作量。面對轉(zhuǎn)移性腎癌療效預(yù)判、罕見腎腫瘤分型等樣本稀缺的場景,該工具即便不做額外訓(xùn)練,也能給出有效參考;只需補充少量病例微調(diào),就能快速適配新的臨床任務(wù)。目前該模型相關(guān)代碼已開源,業(yè)內(nèi)可基于現(xiàn)有框架結(jié)合本院特點、專科方向做微調(diào),快速打造適配自身需求的定制化工具。
從追求廣泛適用,到深耕專科精準賦能,RenalCLIP為醫(yī)療AI發(fā)展提供了新方向。它憑借跨院穩(wěn)定的表現(xiàn),滿足各級醫(yī)院基礎(chǔ)診療需求;依靠全流程功能,簡化臨床工作、提升診療效率;依托低樣本適配能力,攻克疑難病例、前沿研究的應(yīng)用難題。未來,這款工具有望助力腎癌專病世界模型的研發(fā),進一步推動腎癌診療更加精準、規(guī)范,幫助醫(yī)生減少誤判、規(guī)避過度治療,同時也為其他腫瘤專科AI的研發(fā),提供了可參考的實踐思路。
論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-74175-w
開源地址:https://github.com/dt-yuhui/RenalCLIP
制版人: 十一
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