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近日,我院病理科张庆玲团队联合香港科技大学李小萌团队、澳门科技大学张康团队,在《Nature Cancer》发布全新病理人工智能研究成果——“PRET is a few-shot system for pan-cancer recognition without example training”(PRET 是一款用于泛癌症识别的小样本系统,无需样本训练)(DOI:10.1038/s43018-026-01141-2)。团队创新提出PRET泛癌种智能识别系统,开创“少样本、免训练、全场景”的病理AI诊断新范式,破解了传统病理AI落地难、适配弱、成本高的行业痛点,为病理人工智能在实际应用场景中的推广提供了新的技术思路。

直击临床痛点!传统病理AI落地面临多重瓶颈
病理诊断是肿瘤确诊的“金标准”。当前,全球癌症发病率持续上升,临床病理诊断需求不断增加,病理医师相对紧缺的问题愈发凸显。
与此同时,现有的病理人工智能模型存在明显短板:高度依赖海量人工标注数据,针对癌症筛查、亚型分类、转移检测等不同临床任务,需要重复训练、参数调试,研发成本高、应用推广难度大,尤其在多中心及基层医疗机构中的应用受到限制。
近年来,病理基础模型快速发展,具备了通用图像表征能力,但仍无法摆脱“一事一训”的固有模式,应用效率和拓展性严重受限。在此背景下,研发一款无需重复训练、少量样本即可高效适配多癌种、多场景的通用型病理AI,成为行业迫切需求。
技术全新突破!PRET实现免训练、小样本高精度诊断
针对行业技术困境,合作团队创新性研发PRET泛癌种识别系统,构建了全新的少样本、免训练病理AI框架。区别于现有AI技术需要提前训练、固化参数的运行逻辑,PRET无需针对具体诊断任务调整模型参数,仅需在实际诊断推理阶段,利用少量标注的示例切片作为“视觉上下文”,即可快速适配全新临床任务,实现快速落地应用。
该技术依托先进的病理预训练基础模型,精准提取全切片图像核心特征,通过图像块级别的精细化特征相似性比对,结合注意力机制整合关键诊断信息,完成肿瘤精准判别。不同于传统模型压缩、简化样本信息的处理方式,PRET保留示例病理图像的局部结构信息,通过图像块级别的匹配方式进行判别,最大程度还原病灶特征,即便仅有少量样本,也能稳定输出高精度诊断结果。
PRET通用适配能力强,支持癌症筛查、亚型分类、肿瘤分割及淋巴结转移检测等多类任务,具备良好的通用性和扩展能力。

PRET方法框架及其在多癌种、多任务中的应用示意
多中心权威验证!性能超越现有主流技术,媲美专业医师
为充分验证PRET的实用性与稳定性,研究团队在多中心数据基础上对PRET方法进行了系统评估。实验纳入中国、美国、荷兰等多国医疗机构的23个权威基准数据集、4484张全切片图像,覆盖9大器官、18种肿瘤类型,累计分析超1.24亿个图像块,全面模拟不同临床场景、不同样本规模、不同医疗中心的真实诊疗环境。
海量实验数据证实了PRET的硬核实力:系统在23项评估任务中,20项性能位居全球最优水平;15项核心基准任务的AUC准确率超过97%。在极具临床挑战性的CAMELYON16淋巴结转移检测任务中,相较国际现有主流技术,性能最高提升36.76%。
更具临床价值的是,PRET具备极强的小样本适配能力。仅依靠1–8张标注切片的极少样本条件下,系统仍能保持稳定高精度输出。其中,在癌症筛查任务中,1-shot条件下仍可获得较高识别精度。在CAMELYON16淋巴结转移检测任务中,仅用8张示例切片,即可达到98.71%的超高AUC准确率,诊断水平超越普通病理医师平均水准。同时,在跨中心(如 CAMELYON17)、不同人群、欠发达地区的病理数据测试中,PRET表现出优异的稳定性与一致性,可完美适配复杂多变的基层临床场景。

PRET 在淋巴结转移检测任务中与病理医生的性能对比
四大核心创新!重塑病理AI应用新范式
此次研究取得重要突破,核心创新亮点突出:一是提出少样本、免训练的泛癌病理识别框架,实现多癌种、多诊疗任务统一建模;二是引入视觉上下文学习机制,最大化利用病理图像局部病灶细节,提升诊断精准度;三是支持多种不同精细程度的标注方式,大幅降低数据研发成本;四是经多中心、多人群、稀缺数据场景充分验证,技术泛化性、落地性强。
普惠医疗落地!助力基层与罕见肿瘤精准诊疗
PRET技术的问世,标志着病理AI正式从“定制化开发”迈入“通用化应用”的全新阶段,彻底摆脱了传统AI对大数据、高算力、高成本研发的依赖。该技术有效解决了标注数据稀缺、研发成本高昂、跨院适配困难等行业难题,大幅降低病理智能诊断技术的落地门槛。
在临床应用中,PRET兼具灵活性与实用性,不仅适用于常规肿瘤筛查诊断,更能精准适配罕见肿瘤亚型、数据稀缺疑难病例的诊疗场景。同时,其跨中心稳定适配的特性,可广泛应用于远程病理会诊、区域医疗协同、基层医院辅助诊断等场景,可有效补齐基层病理诊断资源短板。

PRET在不同人群、欠发达地区及多中心数据中的泛化表现
此次粤港澳跨地域团队的联合科研成果,不仅是病理人工智能领域的重大技术突破,更为全球智慧病理的创新发展提供了中国方案。该研究有效破解了小样本、多场景下病理AI的应用难题,为病理智能诊断技术的迭代升级、临床规模化落地提供了重要理论支撑与实践参考。
宁梓妤