您好,欢迎您

AI革命:精准洞察与风险预测,重塑肺癌放射诊断标准

11月27日
编译:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

人工智能(AI)正以前所未有的速度渗透到医学影像领域,尤其在肺癌的早期检测、病灶鉴别和风险预测方面,展现出巨大的潜力。在2025世界肺癌大会上 ,来自首尔国立大学医学院肺科的Yeon Wook Kim博士发表了题为《切片中的阅读:放射学中的AI革命》的专题演讲。

本讲题的核心价值在于探讨AI如何通过整合到放射影像学中,全面提升肺癌护理的精度(Precision)。演讲内容聚焦于AI在肺癌诊疗全流程中的关键应用,包括早期发现与筛查、良性与恶性病变的鉴别,以及预测未来的癌症风险。Kim博士强调,AI的应用正在颠覆传统影像诊断模式,是“征服全球肺癌及其他胸腔恶性肿瘤”的关键一步。

一、早期检测与筛查的AI突破

传统的胸部X射线(CXR)基于20世纪70-80年代三项大规模随机试验的阴性结果,被证实对肺癌筛查无效。

然而,AI的整合正在赋予现代胸部X射线新的价值。深度学习AI模型,例如DLAD-10,在外源验证测试中,相比于胸部放射科医生,在检测多种异常(如气胸、肺结节、实变、胸腔积液、钙化和心脏扩大)方面展现出更高的敏感性。

AI-集成胸片(AI-Integrated CXR)的优势在随机试验中得到证实。在一项针对10,478名体检参与者的研究中,AI组(干预组)的可处理性肺结节(Actionable Lung Nodules)检测率是是非AI组(对照组)的2.4倍(0.59% vs 0.25%;优势比OR: 2.4 (1.3, 4.6),P=0.008)。该研究中,AI组诊断出16例肺癌,而非AI组诊断出8例肺癌 。

40266ff7-dc86-4f1b-82e7-78dd1f12d26c.png

尽管低剂量胸部CT(LDCT)已是肺癌筛查的标准方法,能显著降低肺癌特异性死亡率(基于NLST和NELSON等试验),但其主要限制在于高假阳性率。为解决这一问题,临床上发展了多种风险预测模型(如Mayo Clinic模型、Herder模型等)和Lung-RADS分类系统来进一步评估结节良恶性。例如,Lung-RADS 4B或4X类别被认为高度可疑,恶性风险超过15%,通常建议进行PET/CT或组织取样。

二、AI 实现结节的深度鉴别与分类

AI在肺结节鉴别中提供超越传统临床风险模型的深层洞察力。其核心方法论结合了:

  1. 影像组学(Radiomics)特征:提取形态/形状、纹理、灰度直方图、梯度和空间等特征。

  2. 深度学习模型(Deep Learning Models):利用3D CNN、多视图2D CNN、DCNN和NNE等算法 。

这些技术不仅应用于肺结节的检测、分割和分类 ,更能延伸至对肺癌的组织学亚型预测、体细胞突变预测和预后预测。

ea645a5f-0d09-495f-a6a4-af6235ded596.png

三、AI 对未来癌症风险的精准预测

AI不仅能对现有病灶进行诊断,还能通过分析影像数据来预测个体未来的肺癌风险。

  • 基于胸片(CXR)的风险预测:CXR-LC风险模型在PLCO和NLST等研究中实现了风险人群的分层。在PLCO队列中,极高风险组的12年肺癌累积发病率为15.2%,而低风险组仅为1.4% 。

7c7f3e40-29c2-4c76-aef1-45636178c006.png

  • Sybil 模型(LDCT-Based):Sybil是一种基于LDCT的深度学习风险预测模型,能够从单次筛查LDCT中预测个体未来长达6年的肺癌风险,且其预测能力独立于人口统计学或临床特征。

5a56cce6-9ae9-4505-8afc-df047253ff17.pngSybil模型在亚洲队列(韩国,21,087人)的验证中表现出良好的性能,例如对于总体人群,其第1年的AUC 为0.86,第6年的AUC为0.74。即使在从不吸烟的个体中,该模型在第1年的AUC仍高达0.86。

1a0cbb7a-b3e9-4557-bb17-e5062a9295d8.png

总结与展望:拓宽AI在全球的应用边界

AI能够通过提供辅助信息和更高的精度,显著增强和支持早期检测、结节鉴别以及未来肺癌风险的预测。

将AI整合到临床实践中,其意义深远:它可以识别目前被排除在肺癌筛查资格标准之外的高风险人群,同时也能识别真正的低风险个体,从而指导他们安全地延长筛查间隔或考虑停止筛查。未来的发展方向是整合区域和人群特定的特征,以进一步增强 AI 的临床实用性,并扩大其在全球范围内的适用性。




参考文献

WCLC 2025.

责任编辑:肿瘤资讯-Nydia
排版编辑:肿瘤资讯-Nydia


版权声明
本文专供医学专业人士参考,未经著作人许可,不可出版发行。同时,欢迎个人转发分享,其他任何媒体、网站如需转载或引用本网版权所有内容,须获得授权,且在醒目位置处注明"转自:良医汇-肿瘤医生APP"。

评论
11月30日
马利平
漯河市第六人民医院 | 肿瘤科
AI不仅能对现有病灶进行诊断,还能通过分析影像数据来预测个体未来的肺癌风险。
11月28日
乐凌云
余姚市人民医院 | 肿瘤内科
感谢分享好好学习
11月28日
郝爱香
好好学习,天天向上