开场:一个被 AI “救"了的患者
2025 年 8 月,47 岁的张女士在体检中做了一次胃镜检查。胃镜下的黏膜看起来完全正常,取活检的病理医生在显微镜下看了切片,报告"未见恶性细胞”。
但医院的 AI 辅助诊断系统在同一个切片上标记了一个区域——“疑似印戒细胞,建议复核”。病理科主任复核后确认:这是早期胃印戒细胞癌,只有 12 个癌细胞,分散在大量正常腺体之间,肉眼极难发现。
张女士接受了内镜下切除手术,术后病理证实为 T1a 期(最早期的胃癌),5 年生存率超过 95%。如果这个 AI 系统不在那里,张女士的癌症可能在 2-3 年后才被发现——到那时,生存率可能降到 50% 以下。
AI 在细胞影像分析中,正在做一件人类做不到的事:在 10 万张细胞图像中,找到被人类眼睛漏掉的微小信号。
病理学家的困境:100 张切片,10 亿个细胞
一个典型的病理科医生,每天需要看 50-100 张病理切片。每张切片在 40 倍物镜下,包含约 1000 万个细胞。一天下来,病理医生需要"扫描"几十亿个细胞,从中找出可能只有几十个的癌细胞。
这就像在 100 个足球场里找一颗红色的弹珠。 人类的眼睛和大脑,并不是为这种任务而设计的。病理学家的疲劳和认知偏差是真实存在的——一项研究显示,病理医生在一天工作 8 小时后,诊断准确率下降约 5-10%。
AI 不会疲劳。它可以在 1 分钟内扫描完一张全切片图像(WSI),在几十亿个细胞中标记出几十个可疑细胞。而且,AI 可以"看到"人类看不到的东西。
2025 年的三个技术突破
突破一:多模态 AI 病理
2025 年,哈佛医学院的团队发布了一个名为"PathChat"的多模态 AI 病理系统。它不仅能分析病理图像,还能结合患者的基因组数据、血液检查结果和临床病史来做出综合判断。
在 10 万张病理切片的验证中,PathChat 的癌症检出率达到了 97.3%,而人类病理学家的平均检出率为 94.5%。更重要的是,PathChat 发现了 3.8% 的"人类漏诊"的癌症病例——这些病例在人类病理学家初诊时被判定为阴性,但 AI 发现了可疑区域,复核后确认是癌症。
突破二:3D 病理重建
2025 年,斯坦福大学的团队用 AI 将数百张连续切片的 2D 图像重建为 3D 病理模型。在 3D 模型中,AI 可以追踪一个肿瘤的"立体形态"——它的边界在哪里、是否侵犯了血管、是否有微小的"伪足"延伸到周围正常组织中。
在 3D 重建中,AI 发现了 2D 切片无法展示的"肿瘤出芽"(tumor budding)——癌细胞从肿瘤主体脱离,以单个或小团形式侵入周围组织。 这是肿瘤侵袭性的重要标志,但在 2D 切片中极易被遗漏。
突破三:AI 预测突变
2025 年,Google Health 的团队展示了 AI 从病理图像中"预测"基因突变的能力。传统上,要知道肿瘤的基因突变(如 KRAS、EGFR、BRAF),需要做基因测序。但 AI 学会了从 H&E 染色(最常规的病理染色)图像中,直接预测肿瘤的基因突变状态。
在肺癌病理切片上,AI 预测 EGFR 突变的准确率达到了 85%。 这意味着,在基因测序不可用的情况下(如资源有限的地区),AI 可以提供一个"粗略的基因突变预测"。
但 AI 病理还有三个"不能"
不能一:AI 分不清"良性类似物"。 有些良性病变在显微镜下和癌症非常相似。比如,反应性间皮细胞和恶性间皮瘤在形态学上几乎无法区分。AI 在区分这类"迷惑性病变"时,准确率不比人类高。
不能二:AI 不能"解释"它的诊断。 AI 说"这个区域是癌",但你不能问它"为什么你认为是癌"。是因为细胞核增大?还是因为腺体结构紊乱?还是因为细胞排列失去极性?病理学家需要这些"为什么"来做最终判断,但 AI 目前给不出来。
不能三:AI 不能处理"罕见"病变。 AI 的训练数据来自常见病例。对于罕见的病理类型(如某些肉瘤、淋巴瘤的少见亚型),AI 的训练数据非常有限,诊断准确率显著下降。
结尾:AI 是病理学家的"第二双眼睛"
AI 在细胞影像分析中的角色,不是替代病理学家,而是成为病理学家的"第二双眼睛"——一双永远不会疲劳、永远保持警觉、能看到人类肉眼遗漏的微小信号的眼睛。
张女士的案例提醒我们:AI 病理的真正价值,不在于"更快"(虽然它确实更快),而在于"不漏"。 在癌症诊断中,一个不漏的 AI,比一个更快的 AI,更有价值。
2026 年,AI 病理辅助诊断系统正在全球范围内进入医院。它们不会取代病理学家,但它们会让病理学家变得更强大——将"漏诊"这个人类无法避免的缺陷,降到最低。
推荐阅读:PathChat 多模态 AI 病理系统 (Nature Medicine, 2025);Google Health 病理图像预测突变 (Nature Cancer, 2025);哈佛医学院 3D 病理重建 (Cell, 2025)