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十邑论坛第319期｜AI赋能神经肿瘤学：重塑脑肿瘤手术的未来

11月07日

来源：肿瘤资讯

由福建省抗癌协会癌痛专业委员会和福建省抗癌协会中西医整合肿瘤专委会青年委员会主办的【十邑论坛】持续为您带来肿瘤学前沿解读。本期论坛，基于2025年ASCO年会上纽约大学朗格尼医学中心神经外科与病理学副教授Daniel Orringer剖析的人工智能（AI）在神经肿瘤学，特别是在脑肿瘤手术中的前沿应用的讲题，【肿瘤资讯】特别邀请福建省肿瘤医院医院赵珅教授深度回顾该报告的精彩内容，共同探讨AI如何解锁术中分子诊断，重新定义脑肿瘤手术的精准性。

赵珅解读

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赵珅

副主任医师、医学博士、福州大学硕士生导师

福建省肿瘤医院腹部肿瘤内科副主任医师
医学博士福州大学硕士生导师
中国抗癌协会肿瘤整体评估专业委员会常委
福建省抗癌协会癌痛专业委员会副主任委员
福建省抗癌协会中西医整合肿瘤专委会青年委员会副主任委员
福建省抗癌协会肿瘤心理专委会委员兼秘书
中国老年学和老年医学学会精准医疗分会委员
中国老年学和老年医学学会肿瘤康复分会食管癌专家委员会委员
福建省医学会科学普及分会青年委员会委员
福建省肿瘤内科学会青年委员会委员
福建省转化医学实验室主要成员

核心挑战：术中分子诊断的缺失

现代脑肿瘤的分类已从传统的形态学为主，转向由分子特征（如IDH、ATRX、1p/19q共缺失等）定义的时代。这些分子亚型不仅决定了肿瘤的侵袭性、预后，还直接关系到靶向治疗的适用性。

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随着我们对脑肿瘤分子图谱理解的加深，越来越多的靶向治疗药物进入临床。例如，针对BRAF V600E突变的肿瘤，可以使用维莫非尼或达拉非尼/曲美替尼联合治疗；针对NTRK融合的肿瘤有拉罗替尼；而IDH抑制剂（如艾伏尼布、Vorasidenib）的出现，更是开启了低级别胶质瘤治疗的新篇章。这些精准治疗的前提，都依赖于准确的分子分型。然而，外科医生在手术中面临一个巨大的信息-鸿沟：传统的分子病理诊断流程耗时漫长，无法在手术的关键决策窗口期提供信息。

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这一挑战在临床实践中尤为突出。一项里程碑式的研究发现，不同分子亚型的胶质瘤对手术范围的反应截然不同。对于IDH突变、1p/19q完整的星形细胞瘤（Astrocytoma），最大程度的安全切除能为患者带来显著的生存获益；而对于IDH突变、1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤（Oligodendroglioma），手术切除范围对总生存期的影响则相对较小。因此，术中能否快速获得分子分型，直接影响着外科医生在切除范围上的决策——是采取更积极的策略，还是为了保护重要脑功能区而相对保守。

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破局之道：AI驱动的三大创新诊断技术

为解决这一未满足的临床需求，研究者们开发了多种由AI驱动的快速术中诊断方法。以下为三种极具影响力的新兴技术：

1. CHARM技术：AI赋能的冰冻切片分析

由Nasrallah等人发表于《Med》的研究展示了CHARM（Cryosection Histopathology Assessment and Review Machine）技术。该技术利用卷积神经网络（如ResNet-50）分析数字化的术中冰冻切片图像。研究者在一个包含近2000名胶质瘤患者的数据集上训练模型，使其能够高精度地判断组织是否为肿瘤、肿瘤级别、IDH突变状态以及区分星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤。这项技术的优势在于其易于实施，仅需一台全切片扫描仪和相应的计算程序，即可在冰冻切片制备的同步时间内，提供关键的分子信息，而无需额外的复杂技术。

2. DeepGlioma技术：基于受激拉曼组织学的超快速诊断

Orringer教授团队开发的DeepGlioma技术，将一种名为受激拉曼组织学（Stimulated Raman Histology，SRH）的新型成像技术与AI相结合。SRH能够对未经处理的新鲜手术标本进行快速、高质量的组织学成像。随后，DeepGlioma算法通过分析SRH图像，学习胶质瘤的形态学特征与遗传背景之间的关联。在一项涉及三个中心、153名患者的前瞻性研究中，DeepGlioma预测IDH状态的准确率高达96%，区分1p/19q状态的准确率达97%。整个流程——从获取组织到成像，再到AI分析给出分子分型——仅需不到5分钟，真正实现了“床旁”的实时分子诊断。

3. Sturgeon技术：基于纳米孔测序的甲基化分型

脑肿瘤的甲基化谱分析是目前最精细的分子分型方法。由Vermeulen等人发表于《Nature》的研究展示了Sturgeon技术，该技术将快速纳米孔测序与AI算法相结合。研究者在术中获取标本，快速提取DNA并进行纳米孔测序，生成稀疏的甲基化谱。然后，通过一个在大型甲基化数据库上训练好的AI模型，对这些稀疏数据进行分类，从而在90分钟内得出精确的甲基化分型诊断。在一项包含25名患者的测试中，准确率达到了72%。该技术不仅适用于胶质瘤，还能覆盖更广泛的脑肿瘤类型，是实现精细化分子诊断的强大工具。

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临床启示与未来展望

面对影像学表现相似的肿瘤，术中快速分子诊断能够帮助医生：

对于IDH野生型的胶质母细胞瘤，若位于功能区，则可能仅行活检以明确诊断，避免激进切除带来的神经功能损伤；
对于IDH突变的星形细胞瘤，则应采取最积极的手术策略，以期将患者置于最佳的生存曲线上；
对于靠近运动区的少突胶质细胞瘤，则可采取相对保守的策略，因为手术的边际获益有限，而保留功能则至关重要。

小结

人工智能正与传统及新兴的诊断方法相结合，有望彻底解决外科医生在术中缺乏关键分子信息的困境。通过AI赋能的快速诊断，我们能够为每一位脑肿瘤患者提供真正意义上的精准化、个体化手术治疗，从而迈向一个更安全、更有效的手术新时代。

责任编辑：Nydia
排版编辑：xiaodong

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