在醫(yī)療領(lǐng)域，急性主動脈綜合征（AAS）堪稱 “隱形殺手”，嚴(yán)重威脅著人類健康。這類疾病包括主動脈夾層、壁內(nèi)血腫、穿透性粥樣硬化潰瘍等，起病急驟，病情兇險。數(shù)據(jù)顯示，AAS 患者在 48 小時內(nèi)的死亡率高達(dá) 40% - 50%，而且每延遲 1 小時救治，死亡率就會增加 1% - 2%。如此高的致死率，使得及時準(zhǔn)確的診斷成為挽救患者生命的關(guān)鍵。

一直以來，AAS 的診斷面臨著巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的診斷方法高度依賴 CT 血管造影（CTA），然而，CTA 不僅費(fèi)用昂貴，還存在一定的副作用，這在醫(yī)療資源不均衡的地區(qū)，特別是中國，成為了一個嚴(yán)重的問題。據(jù)統(tǒng)計，在中國約 60% 的疑似 AAS 患者，由于各種原因，首先接受的是普通 CT（即非增強(qiáng) CT）檢查。但普通 CT 對 AAS 的診斷敏感性僅為 30% - 50%，這意味著大量患者可能因漏診而延誤治療，錯失最佳救治時機(jī)。

為了解決這一臨床困境，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院聯(lián)合阿里巴巴達(dá)摩院展開了深入研究，并取得了突破性成果 —— 開發(fā)出了一套名為 “iAorta” 的 AI 實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的出現(xiàn)，猶如一道曙光，為 AAS 的診斷帶來了新的希望。

iAorta 系統(tǒng)的技術(shù)原理融合了先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)算法和醫(yī)學(xué)影像分析技術(shù)。它通過兩階段的深度學(xué)習(xí)過程來實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的診斷。首先，利用一個輕量級 U - Net 模型，在全胸腔 - 腹腔的非增強(qiáng) CT 圖像中自動分割出整條主動脈。這一步至關(guān)重要，它就像為后續(xù)的診斷工作找準(zhǔn)了 “靶心”，讓后續(xù)模型能夠聚焦于主動脈血管，排除其他如肋骨、肺野等無關(guān)組織帶來的干擾信息。

在完成主動脈定位后，系統(tǒng)啟動多任務(wù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）。這個 “多面手” CNN 能夠同時執(zhí)行三項關(guān)鍵任務(wù)：一是給出患者是否患有 AAS 的概率，為醫(yī)生提供一個直觀的患病可能性判斷；二是精細(xì)勾畫主動脈壁與真腔的輪廓，幫助醫(yī)生更清晰地觀察主動脈的形態(tài)結(jié)構(gòu)；三是生成像素級激活圖，將圖像中可疑的病灶區(qū)域高亮顯示給醫(yī)生，為診斷提供明確的可視化線索。

為了讓 iAorta 系統(tǒng)具備強(qiáng)大的診斷能力，研究團(tuán)隊進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練。訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自 3350 例配對的 “非增強(qiáng) CT + 動脈期 CTA” 影像資料。在這個過程中，動脈期 CTA 影像作為診斷 AAS 的 “金標(biāo)準(zhǔn)”，為非增強(qiáng) CT 影像的深度學(xué)習(xí)提供標(biāo)注指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)了在沒有造影劑的普通 CT 影像上學(xué)習(xí)到類似造影影像的診斷特征，真正做到了 “無造影也能學(xué)造影”。

完成訓(xùn)練后的 iAorta 系統(tǒng)，還經(jīng)歷了嚴(yán)格的大規(guī)模驗(yàn)證。研究團(tuán)隊將模型投入到真實(shí)世界的 “人海” 數(shù)據(jù)中進(jìn)行檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)來自八家三甲醫(yī)院，共計 20.7 萬例非增強(qiáng) CT 影像，外加 14.5 萬例急診胸痛患者的真實(shí)世界掃描數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)覆蓋了華東、華北、華南等不同地區(qū)，且 CT 機(jī)型、層厚、掃描范圍各不相同，極大地考驗(yàn)了模型的泛化能力，即能否在各種復(fù)雜多變的實(shí)際臨床環(huán)境中都保持良好的診斷性能。

經(jīng)過多中心大數(shù)據(jù)驗(yàn)證，iAorta 系統(tǒng)展現(xiàn)出了令人矚目的診斷性能。在內(nèi)部驗(yàn)證集中，其診斷 AAS 的曲線下面積（AUC）高達(dá) 0.980，敏感度達(dá)到 98.4%，特異度為 94.7%。在外部八中心的驗(yàn)證中，平均 AUC 也達(dá)到了 0.958，敏感度大于 95%，特異度大于 92%。尤其值得一提的是，對于最難識別的穿透性粥樣硬化潰瘍（PAU）亞型，iAorta 系統(tǒng)的敏感度也能達(dá)到 91% 以上，這一成績遠(yuǎn)超傳統(tǒng)普通 CT 診斷的準(zhǔn)確性。

除了模型自身的優(yōu)異表現(xiàn)，iAorta 系統(tǒng)在輔助醫(yī)生診斷方面也發(fā)揮了巨大作用。在一項實(shí)驗(yàn)中，11 名放射科醫(yī)生在沒有 AI 輔助的情況下 “裸眼” 讀片，低年資醫(yī)師對 AAS 的敏感度僅為 60%。而當(dāng) iAorta 系統(tǒng)給出可視化熱力圖輔助診斷后，同一批低年資醫(yī)師的敏感度飆升至 92%，直接追平了經(jīng)驗(yàn)豐富的專家水平。這充分說明，iAorta 系統(tǒng)能夠有效彌合不同經(jīng)驗(yàn)水平醫(yī)生之間的診斷能力差距，提升整個醫(yī)療團(tuán)隊對 AAS 的診斷水平。

在實(shí)際臨床應(yīng)用中，iAorta 系統(tǒng)的價值得到了充分體現(xiàn)。以上海長海醫(yī)院等四家急診科的應(yīng)用為例，在對 15584 例連續(xù)非增強(qiáng) CT 影像的診斷中，iAorta 系統(tǒng)準(zhǔn)確檢出了 22 例 AAS 患者中的 21 例，唯一漏診的是 1 例極小的 PAU 患者。更為重要的是，患者的平均確診時間從傳統(tǒng)流程的 219 分鐘大幅縮短到 61.6 分鐘。這意味著患者能夠在更短的時間內(nèi)得到準(zhǔn)確診斷并及時接受治療，大大增加了生存幾率。

iAorta 系統(tǒng)的出現(xiàn)，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來了多方面的深遠(yuǎn)意義。從技術(shù)層面看，它首次證明了利用普通 CT 結(jié)合 AI 技術(shù)，能夠達(dá)到接近 CTA 的診斷性能，這是醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)的一次重大突破。在臨床實(shí)踐中，iAorta 系統(tǒng)為資源受限地區(qū)提供了切實(shí)可行的 AAS 篩查方案，讓更多患者能夠在早期得到準(zhǔn)確診斷和救治，有效降低了 AAS 的死亡率。在醫(yī)療體系建設(shè)方面，它創(chuàng)新性地將實(shí)時預(yù)警整合到放射科工作流程中，推動了醫(yī)療流程的智能化變革，為構(gòu)建更高效、精準(zhǔn)的醫(yī)療服務(wù)體系提供了范例。

展望未來，iAorta 系統(tǒng)有著廣闊的發(fā)展前景。一方面，研究團(tuán)隊計劃進(jìn)一步優(yōu)化模型，通過納入患者的臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)等多模態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建更加完善的診斷模型，以提升對復(fù)雜病例和特殊亞型的識別能力。另一方面，隨著技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用的推廣，iAorta 系統(tǒng)有望在更多醫(yī)療機(jī)構(gòu)中落地，尤其是在基層醫(yī)院和偏遠(yuǎn)地區(qū)，讓更多患者受益于這一先進(jìn)技術(shù)。此外，iAorta 系統(tǒng)的技術(shù)框架和成功經(jīng)驗(yàn)，還可以拓展應(yīng)用到其他胸痛危重癥的早期識別，如肺栓塞、急性冠脈綜合征等，為守護(hù)人類健康發(fā)揮更大的作用。

AI “慧眼” iAorta 系統(tǒng)的誕生，讓普通 CT 擁有了揪出致命主動脈疾病的強(qiáng)大能力，為無數(shù)患者帶來了生的希望，也為醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。隨著科技的不斷進(jìn)步，我們有理由相信，AI 將在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，為人類健康事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。