AI突破：以97%的准确率检测针尖大小的脑肿瘤

AI breakthrough detects brain tumors the size of a pinhead with 97% accuracy

一种新的AI工具能够发现即使是经验丰富的放射科医生有时也会遗漏的微小脑肿瘤。（图片来源：CC BY-SA 4.0）

微小的脑肿瘤常常隐藏在显而易见的地方——有时只有米粒大小。这些转移瘤，或从身体其他部位扩散而来的继发性癌症，尤其危险。它们生长迅速、难以治疗，并且可能在被发现之前就已经太晚。即使是有经验的放射科医生，在面对海量复杂的脑部扫描时，也可能会错过这些微小的病灶。但现在，一个由人工智能驱动的新工具正在改变这一局面。

在一项重大突破中，Robovision Healthcare和荷兰癌症研究所（Netherlands Cancer Institute，简称NKI）的研究人员开发了BrainMets AI，这是一种帮助检测脑转移瘤的先进工具，其准确率接近完美。

脑转移瘤的隐匿威胁

脑转移瘤是中枢神经系统中最常见的肿瘤类型，影响近六分之一的成年癌症患者。由于体积小以及放射科医生需要审查的影像数据量巨大，这些微小病灶在早期阶段往往未被发现。一次脑部MRI扫描可以生成数百张图像切片。当医生每天需要阅读数十份这样的扫描结果时，即使是技术娴熟的专业人士也可能错过一些细微的迹象。

早期发现至关重要。越早发现这些微小的肿瘤，患者的生存几率就越高，并发症越少，治疗选择范围也更广。而这正是BrainMets AI发挥作用的地方。

精心训练的算法

BrainMets AI的成功在于它的训练方式。Robovision团队使用了来自欧洲和美国多家机构的1500多份MRI扫描数据。每份扫描都经过神经放射学专家的仔细审查和标注，使用高分辨率、体素级别的注释。这些数据点类似于3D像素，使AI能够学习真实脑转移瘤的样子，甚至精确到最微小的细节。

与其他许多依赖公开数据集或通用训练的AI模型不同，这个系统完全是从零开始定制的。其架构由Robovision工程师专门为应对脑成像的独特挑战而设计。据团队介绍，这种手工打造的方法正是BrainMets AI脱颖而出的关键。

“就像任何食谱一样，AI的质量取决于原材料的质量和厨师的技艺，”Robovision的一位发言人表示，“通过精心策划的数据、精准的标注和优化的神经网络，我们创造了一个在神经放射学领域树立新标准的算法。”

推动边界的准确性

在测试中，BrainMets AI表现出97.4%的病灶级敏感性。这意味着它几乎正确识别了所有测试扫描中的转移瘤。更令人印象深刻的是，它检测到了93.3%的小于3毫米的病灶——这些病灶通常最难被发现。

该AI在260名患者总计311次MRI扫描中得到了验证。它正确标记了所有脑转移瘤病例，没有出现一例假阴性。仅有约2%的结果为假阳性。

“这是一个真正的飞跃，”荷兰癌症研究所的神经放射学家、该项目的临床负责人Laurens Topff博士表示，“它增强了我们对检测最小病灶的信心，支持更及时和准确的治疗决策。”

改变放射科医生的角色

BrainMets AI不仅仅是一个检测工具，它还旨在减轻放射科医生的工作负担。一旦发现病灶，该软件会生成清晰、结构化的报告。这些报告显示肿瘤的大小、体积以及随时间的变化情况，还包括快照、图表和3D可视化内容，使追踪患者对治疗的反应变得更加容易。

这种自动化帮助放射科医生更快地工作，并降低了因重复任务而导致的职业倦怠风险。更重要的是，它通过向肿瘤学家、外科医生和其他专科医生提供更清晰的大脑状况图景，支持了治疗团队之间的沟通。

斯坦福医学院神经放射学临床教授Michael Iv博士表示：“我们对BrainMets AI的精确性和一致性印象深刻。它有显著潜力帮助放射科医生更自信地检测、量化和监测脑转移瘤，尤其是在最具挑战性或时间紧迫的情况下。”

展望实际应用

BrainMets AI目前正在欧洲进行临床验证试验，同时也在美国进行测试。如果一切顺利，它有望在2026年之前应用于医院和诊所。Robovision正在努力获得欧洲的CE认证和美国的FDA批准。

一旦获批，该AI将作为辅助读片工具使用，意味着它不会取代放射科医生，而是与他们协同工作。它将帮助医生检测和跟踪转移瘤，提供随时间变化的测量和趋势分析。

Topff博士认为这是一个重要的好处。“通过自动化的病灶跟踪和体积测量，我们可以更一致地监测治疗反应，”他说，“这是我们长期以来所需要的。”

医学中AI的未来

这项研究发表在《放射学》杂志上，不仅标志着技术的进步，更展示了AI如何支持而非取代人类的专业知识。这也反映了医学领域向更智能、更快捷和更个性化护理的转变。

像BrainMets AI这样的工具不会消除对熟练放射科医生的需求，但它们可以帮助确保在时间和准确性至关重要的情况下不会遗漏任何细节。对于癌症患者来说，这可能意味着一切。

随着癌症护理变得越来越复杂，像这样的创新表明，当AI经过精心开发并经过严格测试时，可以在挽救生命方面发挥重要作用。

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