当我们谈论脑肿瘤,常常觉得它神秘而凶险。但你知道吗,有一种常见的脑肿瘤(垂体腺瘤),虽是“良性”,却可能像恶性肿瘤一样顽固生长、复发难治。过去,医生很难在手术前就精准判断它的“脾气”。

现在,这一临床难题被中国科学家用人工智能(AI)技术攻破了。

肿瘤的“两副面孔”:良性?有时并不温和

垂体腺瘤是颅内最常见的肿瘤之一。虽然名为“良性”,但超过40%的病例会表现出侵袭性,像树根一样“钻”进周围的正常脑组织,导致手术难以切净,很快复发。

长久以来,医生主要依赖影像检查(如磁共振MRI)观察肿瘤的“个头”和“长到哪里了”来判断其侵袭性。但这种方法有个根本缺陷:它能看到“形态”,却看不透肿瘤内在的“生物学行为”——即这个肿瘤未来到底会不会快速长大、会不会容易复发、对治疗是否抵抗。

2017年起,医学界提出了“进袭性”这个更全面的概念,它综合了侵袭、复发、病理异常等多种恶性行为。然而,由于缺乏工具,临床中一直无法对肿瘤的“进袭性”进行快速、全面的评估。治疗就像在“开盲盒”,面对一个看似普通的肿瘤,医生和患者都可能对即将到来的复发风险准备不足。

给AI一双“慧眼”,看透MRI里的隐藏信息

近日,一项发表于《自然》旗下期刊《NPJ数字医学》的研究带来了改变。由中国科学院自动化研究所、首都医科大学附属北京天坛医院与郑州大学第一附属医院、首都医科大学附属北京潞河医院等组成的联合团队,成功研发出一套基于MRI的深度学习模型。

这项技术的核心突破在于:研究团队没有让AI死记硬背“什么是进袭性”的复杂定义,而是巧妙地用相对容易判断的“侵袭性”作为入门向导(弱监督学习),训练AI从海量的MRI图像中,自主挖掘、学习那些与肿瘤恶性生物学行为相关的深层、隐秘的特征。

简单说,AI就像一位经验老到的刑警,通过观察“现场”(MRI图像),不仅能看出“罪犯”(肿瘤)的体型(大小),更能通过蛛丝马迹,推理出它的“作案习惯”(生长模式)和“危险程度”(未来复发、抵抗治疗的倾向)。

不止于判断:一个评分,洞悉全局

经过大样本数据训练和多家医院验证,这个AI模型能为每位患者生成一个个性化的“进袭性”评分。

这个分数不再单一,它与多个关键临床维度都紧密相关:

预后判断:评分高的患者,肿瘤复发风险显著更高。

病理洞察:评分能反映肿瘤内部活跃的病理指标(如Ki-67指数)。

机制揭示:甚至能与驱动肿瘤恶性的关键生物学通路相关联。

这意味着,在手术之前,医生仅凭常规的MRI,就能获得一份关于该肿瘤“行为预判”的多维度智能报告。这为制定“先发制人”的、个性化的手术和后续治疗方案提供了重要依据。

为了让这项前沿技术能快速服务临床,团队已将其集成到一个便捷的在线评估平台中。临床医生只需上传标准的MRI图像,平台即可快速生成评估报告,大大降低了高级AI技术的使用门槛。

从“看不清的内在”到“可量化的未来风险”,这项研究,正在将脑肿瘤的诊疗模式从“事后应对”推向“术前精准规划”的新阶段。它不仅是AI赋能医疗的典范,更预示着,在精准医疗的道路上,医生正拥有越来越清晰的“导航图”,让治疗更具主动权,最终让广大患者受益。

(光明日报全媒体记者崔兴毅 田雅婷)

来源:光明日报全媒体记者崔兴毅 田雅婷

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