智東西
作者 李水青
編輯 心緣

智東西8月27日杭州報(bào)道，今日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院、阿里巴巴達(dá)摩院推出用于胸痛急診場景的AI模型iAorta。

基于該模型，醫(yī)護(hù)人員可用常規(guī)平掃CT在幾秒內(nèi)識別急性主動脈綜合征（Acute Aorta Syndrome，簡稱“AAS”）。胸痛是除創(chuàng)傷外最常見的急診就診原因，而AAS是其中一種病情兇險(xiǎn)、死亡率高且易漏診的心血管疾病。

據(jù)悉，iAorta可將AAS確診時(shí)間縮短至2小時(shí)內(nèi)，已從1萬多名胸痛患者中精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)21例，幫助他們得到及時(shí)救治，敏感性和特異性分別達(dá)到95.5%和99.4%。

此前8月20日，相關(guān)論文發(fā)表在國際頂級期刊《自然·醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）上。目前，該AI模型已在浙江首批10家醫(yī)院部署，即將全國推廣。

論文地址：
https://www.nature.com/articles/s41591-025-03916-z

今日，通過對話浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院血管外科主任張鴻坤、阿里巴巴達(dá)摩院資深算法專家許敏豐等人，智東西了解到了這一成果的具體進(jìn)展、落地情況及背后研發(fā)歷程。

一、AI看片“彈窗報(bào)警”，破解災(zāi)難性心血管疾病診斷痛點(diǎn)

醫(yī)生在臨床上如何使用iAorta模型？

根據(jù)達(dá)摩院相關(guān)專家的演示，針對每張平掃CT圖像，AI模型會用不同的顏色標(biāo)記主動脈及其血管腔，自動標(biāo)出可疑區(qū)域的定位熱力圖，同時(shí)配合主動脈解剖結(jié)構(gòu)的重建，醫(yī)生可以非常直觀地看到AI是“怎么想”的。

AI模型連接醫(yī)院影像信息系統(tǒng)，幾秒鐘內(nèi)對平掃CT圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)判讀，并設(shè)置“彈窗報(bào)警”。一旦AI發(fā)現(xiàn)高危病例，就會推送至醫(yī)生界面上，提醒醫(yī)生優(yōu)先查看。系統(tǒng)嵌入影像報(bào)告界面，醫(yī)生無需改變操作習(xí)慣。

據(jù)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介紹，在急診就診患者中，因急性胸痛就診的患者高達(dá)4.7%，其中致命性胸痛占到胸痛患者的30%左右。

其中最為災(zāi)難性的是心血管疾病——急性主動脈綜合征。主動脈是人體最重要的血管，其夾層、壁間血腫、穿透性潰瘍等結(jié)構(gòu)性病變被稱為AAS。該病癥起病隱匿、進(jìn)展迅速，但難以第一時(shí)間確診。

AAS病情兇險(xiǎn)、死亡率高，在24小時(shí)內(nèi)若不能確診并處理，死亡率可達(dá)30%；AAS的癥狀容易與心梗、腸胃炎等混淆，漏診、誤診、延誤診斷率高，國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道其漏診率高達(dá)40%，難以第一時(shí)間確診。

然而，現(xiàn)有的AAS確診檢查方式嚴(yán)重受限。主流確診手段為主動脈CTA，該手段需要注射造影劑，有過敏和腎損風(fēng)險(xiǎn)，很多基層醫(yī)院沒有普及，病人往往難以及時(shí)意識并進(jìn)行這一檢查。

相對來說，平掃CT普及率高，檢查便捷，僅需幾分鐘就能完成。如果能用平掃CT進(jìn)行急性主動脈綜合征檢查，那么AAS確診檢查將變得十分便捷。

為此，浙大一院與達(dá)摩院組建聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，首創(chuàng)“平掃CT+AI”識別AAS，幫助醫(yī)生早期確診。

達(dá)摩院資深算法專家許敏豐介紹，平掃CT是超半數(shù)胸痛急診患者接受的第一道影像檢查，但傳統(tǒng)上對心血管的檢查效果不佳。

團(tuán)隊(duì)基于在“平掃CT+AI”方向上的技術(shù)積累，用三年多時(shí)間研發(fā)出AI模型iAorta，可在幾秒內(nèi)勾畫主動脈及其血管腔，判斷血管壁有無結(jié)構(gòu)變化，從而精準(zhǔn)識別AAS。

二、大量臨床試驗(yàn)：漏診率降低至4.8%，確診時(shí)間縮短至2小時(shí)內(nèi)

張鴻坤告訴我們，在2021年-2023年的回顧性研究中，研究團(tuán)隊(duì)先是分析了國內(nèi)三家醫(yī)院超13萬名胸痛急診患者的就診記錄，發(fā)現(xiàn)其中48.8%的AAS患者在初診時(shí)被遺漏。

研究人員用AI識別這些患者當(dāng)時(shí)的平掃CT影像，可將漏診率降低至4.8%。

iAorta模型相比起人類醫(yī)生的診斷能力如何？在人機(jī)對照試驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)在論文中進(jìn)行了一項(xiàng)AI與11名醫(yī)生的人機(jī)對比實(shí)驗(yàn)，包括4位低年資、4位中年資和3位高年資醫(yī)生，發(fā)現(xiàn)三組醫(yī)生的診斷敏感性都顯著低于AI。

不過，經(jīng)AI輔助勾畫主動脈結(jié)構(gòu)后，三組醫(yī)生的診斷敏感性都有所上升，尤其是低年資醫(yī)生的診斷敏感性顯著提升40%，可達(dá)到或超過高年資醫(yī)生。

同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)在論文中進(jìn)行了一項(xiàng)對比觀察實(shí)驗(yàn)，比較醫(yī)生單獨(dú)閱片與AI輔助下閱片的能力。實(shí)驗(yàn)在浙江省內(nèi)三甲醫(yī)院進(jìn)行，總共測試13846例胸痛急診患者的平掃CT影像，其中有11例AAS患者。A組（醫(yī)生單獨(dú)閱片）僅識別出2例AAS患者（2/11），而B組（AI輔助醫(yī)生閱片）識別出了9例AAS患者（9/11）。

在2024年12月至今的前瞻干預(yù)性研究中，團(tuán)隊(duì)將AI模型部署在上海一家三甲醫(yī)院胸痛中心，實(shí)時(shí)分析胸痛患者的影像，一旦發(fā)現(xiàn)異常就向醫(yī)生“彈窗報(bào)警”。

兩個(gè)月內(nèi)，iAorta模型從15584人中精準(zhǔn)找出21例（共22例）AAS患者，敏感性和特異性分別達(dá)到95.5%和99.4%。

AI還大幅縮短了確診所需時(shí)間，幫助患者贏得黃金救治窗口。上述21名患者從入院到確診平均只需1.7小時(shí)，而歐美國家的中位確診時(shí)間為4.3小時(shí)。

其中，一名43歲患者因“上腹部鈍痛12小時(shí)”入院，醫(yī)生初診考慮膽囊結(jié)石并開具上腹部平掃CT檢查，iAorta模型從中發(fā)現(xiàn)主動脈夾層，患者隨后接受主動脈CTA確診，全程只用了1.6小時(shí)。

可以看到，除了提升診斷準(zhǔn)確性，iAorta模型有望顯著減少AAS患者確診所需的時(shí)間，從而提升患者生存率，改善預(yù)后。

三、醫(yī)療與AI團(tuán)隊(duì)交叉探討滿足臨床需求，首批10家醫(yī)院已部署

據(jù)悉，整個(gè)研發(fā)過程中，浙一團(tuán)隊(duì)與達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)在醫(yī)學(xué)與人工智能之間保持深入的交叉學(xué)科探討，使得AI技術(shù)真正服務(wù)于臨床需求。

比如在項(xiàng)目初期，達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)關(guān)注的是主動脈壁的管徑測量與曲率變化，希望AI抓去管徑是否增粗、曲率是否變大。但醫(yī)生指出，應(yīng)當(dāng)回歸疾病的病理本質(zhì)去思考。

急性主動脈綜合征的發(fā)病機(jī)制在于主動脈內(nèi)膜撕裂，繼而形成夾層或壁間血腫。只有從這個(gè)病理機(jī)制出發(fā)，AI模型才能更準(zhǔn)確地學(xué)習(xí)疾病的影像特征，也更便于醫(yī)生去理解和信任模型的輸出。最后，雙方重新定義了標(biāo)注方式，新增了對主動脈血管區(qū)域和真腔區(qū)域的精準(zhǔn)標(biāo)注，讓模型學(xué)習(xí)的方向更符合臨床實(shí)際。

再比如，醫(yī)生在面對病人時(shí)，更關(guān)心的不僅是“有沒有風(fēng)險(xiǎn)”，而是“風(fēng)險(xiǎn)具體在哪”“風(fēng)險(xiǎn)有多高”“是否需要立即干預(yù)”。這就對AI模型的可解釋性、界面交互設(shè)計(jì)、解剖結(jié)構(gòu)定位等提出了更高要求。最后，系統(tǒng)將AI預(yù)測的概率與主動脈分段結(jié)構(gòu)結(jié)合展示，并添加AI認(rèn)為可疑位置的可視化熱力圖。

浙大一院血管外科主任張鴻坤表示：“我們將推廣這項(xiàng)有溫度的AI技術(shù)，尤其是讓醫(yī)療資源和醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)相對受限的基層醫(yī)院受益，提升各層級醫(yī)院對主動脈疾病整體的診治水平，探索主動脈AI急診‘浙江方案’，為‘健康中國2030’作貢獻(xiàn)?！?/p>

目前，浙江首批10家醫(yī)院，包括浙大一院、紹興市中心醫(yī)院、衢州市人民醫(yī)院、衢州市柯城區(qū)人民醫(yī)院、湖州市中心醫(yī)院、溫州瑞安市人民醫(yī)院等已率先部署該模型，形成診斷、轉(zhuǎn)運(yùn)、救治的快速通道。研究團(tuán)隊(duì)正進(jìn)一步降低技術(shù)接入門檻，加速向全國更多地區(qū)推廣。

結(jié)語：將急癥診斷關(guān)口前移，下一步將加強(qiáng)愈后判斷

繼達(dá)摩院胰腺癌篩查AI模型DAMO PANDA、胃癌影像篩查AI模型DAMO GRAPE成果登上國際頂級期刊《自然·醫(yī)學(xué)》后，用于胸痛急診場景的AI模型iAorta再次登上了這一頂刊。

除此之外，其在國際上率先研發(fā)出“一掃多查”醫(yī)療AI技術(shù)已應(yīng)用于食管癌、結(jié)直腸癌、肝癌等癌癥，骨質(zhì)疏松、脂肪肝等慢性病。

“一掃多查”醫(yī)療AI技術(shù)目前主要是把關(guān)口前移，下一步，達(dá)摩院還將聯(lián)合多家醫(yī)院通過技術(shù)開發(fā)和臨床研究，持續(xù)提升模型精準(zhǔn)度及認(rèn)可度，并推動AI助力手術(shù)效果及愈后判斷。