综述:深度学习技术在胰腺癌诊断方法中的应用:综述与荟萃分析

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  这篇综述系统评价了深度学习(DL)在胰腺癌(PC)早期诊断中的应用进展,涵盖影像学(CE-CT/EUS)、尿液标志物和疾病轨迹等多模态数据,通过荟萃分析证实DL模型诊断准确率达80%-98.9%(AUC 0.97),为AI临床转化提供了循证依据。

  

背景

胰腺导管腺癌(PDAC)作为致死率第四的恶性肿瘤,早期诊断可显著提升5年生存率,但因病灶隐匿(40%<2cm肿瘤被CT漏诊)和症状非特异性,80%患者确诊时已失去手术机会。传统影像技术(如EUS、CE-CT)和新兴非影像方法(尿液标志物、基因组等)正通过深度学习实现突破。

方法

研究遵循PRISMA-ScR指南,筛选近5年PubMed等数据库422篇文献,最终纳入7篇进行荟萃分析。采用QUADAS-2评估质量,StataMP 17计算合并敏感度(0.92)、特异度(0.92)及AUC(0.97)。

结果

影像学技术

  • CE-CT:诊断准确率80%-98.9%,但对<2cm肿瘤敏感度波动大(63.1%-92.1%)。

  • EUS:表现更稳定(AUC 0.92-0.96),其中CH-EUS联合穿刺活检准确率达93.8%。

非影像技术

  • 尿液标志物:1D CNN-LSTM模型通过LYVE1等标志物实现97%准确率(AUC 0.98)。

  • 疾病轨迹:基于电子病历的DL模型预测AUROC达0.88,可提前12个月预警。

病理与分子层面

  • 深度学习可量化肿瘤微环境(TME)中CD3+/CD8+ T细胞空间分布,或推动免疫治疗。

  • HATZFS框架通过RNA调控网络识别驱动基因,基因组分类模型(GDD-ENS)对38种癌症分型准确率达93%。

讨论

当前挑战集中于数据异质性(I2=84%)和模型"黑箱"问题。未来需聚焦:

  1. 1.

    多模态整合:融合影像组学与基因组(如KRAS突变)提升小肿瘤检出率;

  2. 2.

    临床转化:需万例级多中心验证,开发SHAP等可解释工具;

  3. 3.

    技术革新:3D-PCN纳米传感器等新技术或突破现有检测极限。

结论

深度学习已展现从"像素"到"分子"的全链条诊断潜力,但需攻克<2cm病灶早期识别和模型泛化性难题。随着AI解释性提升和跨学科协作,胰腺癌诊疗或将迎来"预测-预防-个体化"的新纪元。

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