,通过结合病理图像与临床语料,为癌症诊断、生物标志物预测等多个领域带来深刻变革。
PRISM2基于超过230万张全切片图像进行训练,涵盖数十万例患者病例,且每张图像都配有对应的临床报告,帮助模型理解真实的诊断语言,提升其在不同人群、组织类型和癌症类型中生成有价值判断的能力。
测试结果显示,PRISM2在各个任务中的表现均优于其他切片级基础模型,而其创新性的零样本(zero-shot)方法,使得模型能够更好地应对各种罕见疾病或新型生物标志物,即使这些样本在训练数据中很少甚至没有出现过。
同时,PRISM2引入了大语言模型,能够即时生成简洁、符合临床标准的报告,大大减少了工作量,成为医生和研究人员们真正的合作伙伴。
PRISM2的推出,在性能、交互和泛化方面树立了新的行业标准,成为数字病理学和人工智能领域的最新突破。
未来这款模型还将被集成到Paige的下一代生成式AI临床平台Alba中,用户可以在直观的交互式界面中自动执行常规任务、分析病理图像并提供快速的临床洞察。
Paige表示,公司使命是构建智能系统,并将其无缝集成到临床和研究环境中,从而改变癌症的诊断和治疗方式。
诸如Virchow2、UNI2和H-optimus-1等模型展示了利用数百万张组织切片进行自我监督学习的强大能力。
然而,尽管这些模型在特定任务上表现出色,但它们未能充分整合临床信息,限制了其在复杂临床场景中的应用潜力。
针对这些问题,Paige联合微软推出新型多模态病理基础模型PRISM2,模型采用了独特的两阶段训练策略。
第一阶段旨在对齐全切片图像(WSI)的视觉特征与临床诊断报告的文本信息。通过大规模数据集(包含近70万份标本和230万张WSI)的对比学习和图像字幕生成训练,模型学习如何将复杂的病理图像与对应的文字描述关联起来,为后续的深度理解打下基础。
第二阶段,解冻语言模型并引入一个40亿参数的LLM,通过模拟真实的临床对线o生成的问答对),PRISM2 学习在互动语境下理解和生成病理相关语言,从而提炼出对临床决策更有价值的深层特征。
这使得PRISM2不仅能理解病理图像的视觉信息,还能将其与临床诊断报告中的语言信息深度融合,并通过对话训练提升其临床推理和实用性。
测试结果显示,PRISM2在多项病理学任务中展现了强大性能,显著优于前代模型PRISM和哈佛医学院开发的多模态全切片基础模型TITAN。
更为惊艳的是,PRISM2 引入了一种创新的零样本“是/否”分类方法,这使得模型能够对复杂、非预设的问题给出推断性答案,极大地增强了其在实际临床场景中的灵活性和泛化能力。
这表明PRISM2不仅能够有效识别常见的癌症类型,在面对罕见的病理图像时仍能保持良好的性能。
在高效地从全切片图像中提取关键病理特征的同时,PRISM2还能根据需要结合患者背景信息,形成更加个性化的临床报告,大大减少了医生工作量。
PRISM2的问世标志着通用型AI病理模型的关键一步,在临床实践展现出广泛实用价值,有望显著提升诊疗效果。
Paige联合创始人兼首席科学家Thomas Fuchs是一位在计算病理学和医疗人工智能领域具有全球影响力的专家。
在担任纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK)沃伦·阿尔珀特数字与计算病理学中心主任期间,他领导了一个专注于计算病理学和医学机器学习的实验室,致力于开发分析数字显微镜载玻片的新方法,旨在揭示基因突变及其对组织变化的影响,以绘制癌症的病理学图谱。
2018年,Thomas Fuchs与David Klimstra共同创立了Paige,希望利用深度学习和庞大数据集的力量来彻底改变癌症诊断。
David Klimstra博士是癌症病理学领域的知名学者,拥有超过三十年的研究生涯,专注于胰腺、肝脏和胃肠道肿瘤的病理学研究。
此前,Klimstra曾担任纪念斯隆凯特琳癌症中心病理学系主任,领导了数字病理学工作流程的评估和实施。
Paige.AI 的核心技术在于其计算病理学平台和AI驱动的应用程序,这些都建立在公司建立的目前规模最大、最多样化开云网站的数字病理学数据集之上。
Paige Prostate Suite:检测和分级前列腺癌,是第一个获得FDA 批准的基于AI的病理学软件
Paige Breast Suite: 支持识别和分类乳腺癌,其中一款从淋巴结标本中检测乳腺癌的软件被FDA授予突破性设备认证
Paige GI Suite: 支持病理学家检测和分类整个胃肠道中的良性和恶性病变。
Paige PanCancer: 识别多个组织和器官中疑似癌症的区域,获得FDA突破性设备认证,已在21种活检组织和25种切除组织上进行验证
除了癌症检测之外,Paige还面向生命科学、制药公司和研Kaiyun全站网页究机构提供解决方案,包括精准的治疗靶向、新型生物标记识别以及优化的临床试验设计。
这背后离不开公司自主研发的一系列基础模型的有力支持,如Virchow和PRISM,通过对大规模计算病理学数据的深入分析,更全面地理解癌症。
目前,Paige已官宣多项外部合作,包括与微软携手开发基础模型、为Lumea、Aiforia等数字病理学企业提供AI解决方案、与Breast International Group加速乳腺癌研究以及与强生推动新型生物标志物检测。
迄今为止,Paige总融资额超过2.41亿美元,投资者包括微软、强生创新-JJDC、KKR、Casdin Capital等知名机构。
从技术视角来看,病理辅助诊断系统是AI在医学检验领域相对成熟的应用场景之一。
但因为病理学图像对数据集质量、储存、算力等资源都有极高的要求,AI病理诊断往往是顶尖院所和大厂的游戏,目前国外病理学模型研究几乎被哈佛与微软垄断。
近年来,中国在AI病理诊断领域取得了显著突破,国内科研机构、医疗机构和科技企业协同发力,展现出强劲的发展势头和创新能力。
2023年9月,透彻未来发布了透彻大脑病理大模型。2024年7月,商汤医疗联合清华大学等科研院所发布了病理大模型PathOrchestra,利用国内规模最大的近30万张全切片数字病理图像(近300TB数据)数据集训练。
今年2月,华为联合上海瑞金医院正式发布瑞智病理大模型RuiPath,这一成果基于瑞金医院病理科百万级数字切片库,覆盖了中国每年90%癌症发病人群罹患的癌种,并且亚专科知识问答深度达到专家级知识水平。
然而,值得注意的是,AI病理诊断在临床转化和规模化落地仍面临诸多挑战,尤其相关的技术标准、审批流程和临床应用规范等领域,仍处于探索阶段。
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