Nature子刊!阿里祭出AI医疗新模型,破解癌症「致命漏诊」
肝脏恶性肿瘤常在对比增强计算机断层扫描(CE-CT)上进行评估,但在高负荷的真实世界放射学工作流程中,漏诊或延迟诊断仍然是一个具有临床重要性的挑战,突显了对可扩展诊断安全网方法的需求。
2026年8月19日,中国医科大学附属盛京医院石喻教授、阿里巴巴达摩院张灵、浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授、中国医科大学附属盛京医院侯阳教授、浙江大学医学院附属第一医院张琪教授等(张笑铭、李春利等人为论文共同第一作者)合作在
Nature Medicine
在线发表题为
Large-scale AI-guided liver malignancy diagnosis: multicenter study and a single-arm trial
的研究论文。
该研究开发了肝脏诊断网络(LiON)——一个基于CE-CT的人工智能(AI)系统,支持灵活的多期相处理、临床数据整合和工作流程兼容的肝脏恶性肿瘤诊断。LiON在6,443名患者上进行了训练,并在来自多中心和真实世界队列的22,251名患者中进行了回顾性验证。
LiON在恶性肿瘤诊断中实现了高性能,受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.975(95%置信区间(CI):0.971−0.979),并在真实世界队列以及肝脂肪变性(AUC 0.971,95% CI:0.952−0.985)和肝硬化(AUC 0.924,95% CI:0.901−0.946)患者中保持了稳健的性能。随后,作者在常规临床实践中的10,333名患者中进行了一项单臂试验,其中LiON在现有临床工作流程中作为额外的AI阅读器发挥作用。
该试验达到了其主要终点,定义为恶性肿瘤诊断的AUC其95% CI下限超过0.900,实现了0.952的AUC(95% CI:0.942−0.961)。次要结局表明,AI-人类协作识别了51个先前被忽略的病灶(15个恶性肿瘤),并在部分患者中触发了37份修正的放射学报告、22次多学科团队升级和临床管理变更。
这些发现表明,当AI作为一种工作流程兼容的诊断支持部署时,可能有助于减少漏诊或延迟诊断,并指导临床干预。尽管如此,仍需来自不同医疗保健系统前瞻性比较研究的进一步证据,以评估对临床结局的影响。ClinicalTrials.gov标识符:NCT07153783。

肝脏恶性肿瘤,涵盖原发性癌症和转移性癌症,构成了重大的全球健康负担。原发性肝脏恶性肿瘤,主要是肝细胞癌(HCC),在癌症发病率中排名第六,并且是全球癌症死亡的主要原因之一,预计到2050年病例数将几乎翻倍,达到152万例。
然而,肝转移比原发性肝脏恶性肿瘤更常见。这种高且不断增长的负担强调了及时准确诊断的关键需求。在放射学上,这些恶性肿瘤表现为局灶性肝脏病变(FLLs),其准确的恶性肿瘤诊断强烈影响治疗和预后。
例如,在HCC中,生存期从早期超过5年到晚期仅数月不等。多期相对比增强计算机断层扫描(CE-CT)被广泛用作诊断肝脏恶性肿瘤和评估不确定FLLs的一线模式,这些FLLs通常首先由超声或其他非对比成像检测到,正如国际指南所反映的那样。
尽管如此,在临床实践中,对CE-CT进行FLLs判读代表了巨大的工作量。全面的肝脏评估是所有腹部CE-CT检查的强制性组成部分,使其耗时且需要仔细审视以检测细微异常。此外,CE-CT面临几个诊断挑战:对小病灶的敏感性降低、转移瘤诊断困难以及在弥漫性慢性肝病(如肝脂肪变性和肝硬化)中的评估挑战。
这些局限性增加了漏诊或错误诊断的风险,可能延迟关键的治疗干预。人工智能(AI)在诊断放射学中已显示出前景,近期AI在肝脏恶性肿瘤分析中的进展在病灶勾画、分期准确性、患者分诊和诊断支持方面表现出优越性能。
然而,大多数现有AI方法仍缺乏在大规模前瞻性研究中的验证,使得这些系统是否在异质性的真实世界人群中保持性能,以及更关键的是,其临床整合是否能切实改善诊疗标准仍不确定。这种不确定性也使不确定病灶(例如,肝脏影像报告和数据系统(LI-RADS)3/4)的管理复杂化,需要在延迟诊断风险和必要的有创操作之间进行谨慎平衡。

图1. 多中心性能评价(摘自
Nature Medicine
)
为解决这些诊断空白,作者开发了肝脏诊断网络(LiON)——一种用于快速自动恶性肿瘤评估和八种主要FLL亚型检测的AI系统。LiON适应灵活期相的CT输入,并可在可用时整合临床信息。
作者在多阶段研究中验证了LiON,包括多中心回顾性验证(n=22,251)和一项单臂前瞻性研究(n=10,333)。在常规放射学工作流程中,作者评估了AI-人类协作是否能识别主要误诊和被忽视的恶性肿瘤,从而导致治疗决策的修改。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41591-026-04589-y
