沃森肿瘤解决方案系统在胃癌综合治疗决策中的应用

徐卫星

（绍兴第二医院，浙江 绍兴 312000）

临床肿瘤学研究的爆炸式增长、新循证医学证据的不断涌现、临床诊疗指南的持续更新都对肿瘤医生紧跟最新前沿证据理论的临床决策能力提出了严峻的挑战[1]。为解决这一问题，融合医学数据和人工智能技术的临床决策支持系统应运而生[2]。2015年，美国国际商业机器公司（International Business Machines Corporation，IBM）基于认知计算技术，融合医学研究数据和临床医生的经验开发出沃森肿瘤解决方案系统（Watson for Oncology，WfO），辅助医生进行肿瘤综合治疗决策，并于2017年登陆中国[3]。作为较早试用该系统的单位，本院在实际应用中发现，WfO在不同肿瘤中的结论存在较大差异，本研究就WfO在胃癌领域的应用情况报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2019年8-12月本院收治的胃癌患者为研究对象。纳入标准：（1）病理诊断为原发性胃癌，且均为单一灶，依据胃癌诊疗规范2018版[4]判定为临床或病理分期Ⅰ-Ⅳ期；（2）临床诊疗过程中曾采用MDT讨论治疗方案；（3）临床资料完整；（4）最终采用本院提供的治疗方案，并签署知情同意书。最终纳入30例，男16例，女14例，年龄（55.2±11.7）岁；临床分期Ⅰ期 2 例，Ⅱ期 6 例，Ⅲ期14例，Ⅳ期8例；首诊术前病例12例，根治性手术后14例，复发或姑息性手术后4例。

1.2 方法 所有患者均采用多学科联合会诊（Multi-Diciplinary Team，MDT） 的方式及WfO系统探讨下一步诊疗方案，最终采纳方案为MDT方案。（1）WfO方案制定。在WfO中导入患者临床资料后由WfO系统直接生成结果报告，记录从导入资料至报告生成的时间。（2）MDT方案制定。患者同时进行MDT专家讨论，组织胃肠外科、肿瘤内科、影像科、病理科等专家对患者的治疗方案进行设计。记录从介绍患者病情开始至专家团队达成一致意见的时间。对比分析WfO与MDT两者治疗方案的生成时间，并比较所提供的方案，以WfO推荐或可考虑方案中含MDT所选方案视为一致，评估WfO与MDT方案的一致率。一致率=一致例数/总例数×100%。

1.3 统计学处理 采用SPSS 19.0完成，计量资料用（±s）表示，采用 t检验；计数资料用百分率表示，采用 χ2检验。

2 结果

30例WfO获取报告时间（7.6±3.2）分钟，MDT会诊时间（15.2±7.1）分钟，WfO使用时间低于MDT，差异具有统计学意义（P<0.01）。在12例首诊术前患者中，共8例WfO方案与MDT方案一致，其中Ⅰ期2例，Ⅱ期1例，建议根治性手术；Ⅲ期4例，建议FOLFOX方案治疗；Ⅳ期1例，建议FP方案治疗。14例根治术术后患者中，5例WfO方案与MDT方案一致，均为Ⅱ期患者，均建议FOLFOX方案治疗。4例复发或姑息性手术术后患者中3例WfO方案与MDT方案一致，1例为Ⅲ期患者，建议行FP方案治疗，2例为Ⅳ期患者，其中1例转化治疗期间反复出血，建议行胃大部切除术，其余1例胃窦癌侵犯胰腺伴完全性梗阻，建议行胃肠吻合短路术解除梗阻。30例中，共16例WfO方案与MDT方案一致，一致率为53.3%。在不一致的14例中，最终采用了MDT推荐方案，并且在3个月观察期内对不一致病例进行疗效观察记录，详见表1。

3 讨论

WfO由IBM与著名的美国顶级癌症治疗中心纪念斯隆-凯特林癌症中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center，MSKCC）共同联合研究开发而成，迄今为止，WfO已采集近1500万页的医学文献资料，且基于最新的人工智能认知计算技术，WfO可识别和学习人类语言、电子病历及MDT病案等描述性文字信息，打破了传统人工智能仅能识别数字和符号信息的局限，极大的拓展了人工智能医学知识库，实现了人工智能临床决策辅助系统的突破性进展，是人工智能医疗未来发展方向[3]。在学习了大量MSKCC MDT案例经验后，WfO可通过整合、解析和匹配美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南、 纪念斯隆-凯特林癌症中心（MSKCC）MDT经验和患者信息，将循证医学证据、医生个人经验和病患实际情况三个方面联系起来，为特定患者生成同国际顶级治疗同步的、循证的、精准化的诊疗方案。

WfO录入的信息主要包括以下5个部分：（1）患者一般状况：性别、出生日期、体质量、体力状况等；（2）前期治疗情况：手术方式及根治程度、辅助治疗方案、时间及效果评价；（3）肿瘤情况：肿瘤位置、病理分型、分化程度、临床或病理分期、基因检测结果等；（4）肿瘤本身或抗肿瘤治疗导致的疾病状态，如腹水、胃肠功能障碍、骨髓抑制等；（5）基础疾病、心肺功能、生化检验、肝肾功能等。基本涵盖了影响肿瘤患者临床决策的所有关键临床病理生理信息。

WfO根据录入患者的信息，结合海量文献资料，通过其算法模拟临床医生决策过程，为患者从NCCN指南及MSKCC实践经验中寻找一系列候选治疗方案，并推算患者经这些方案治疗获益程度、耐受性和安全性情况，为各候选方案进行打分与排序，再分别给出推荐（绿色标注）、供考虑（橙色标注）和不推荐（红色标注）三个级别，每个级别包含一个或多个候选方案，供医师决策参考。

表1 WfO方案与MDT方案不一致患者比较

WfO基于认知计算技术，不断学习MSKCC MDT案例信息，实现了人工智能临床决策辅助系统的突破性进展，可将医生的经验和患者信息与循证证据结合起来模拟临床决策，有望成为一款真正广泛适用于临床问题决策的人工智能工具。目前WfO方案可适用于包括乳腺癌、结肠癌、胃癌、膀胱癌等在内的9种肿瘤疾病综合治疗决策，并且每种肿瘤治疗生成方案与MSKCC MDT方案的一致率均超过90%[5]。

本研究结果显示，WfO在胃癌方面与MDT方案一致率仅53.3%，分析与不同种族人群因体质、药物代谢关键酶组不同，对特定化疗药物敏感性及耐受性存在显著差异有关。因此，不同国家和地区临床指南必然存在差异。WfO是基于NCCN指南和MSKCC MDT经验生成的方案，目标人群与中国人群不完全相同。日本指南推荐替吉奥单药口服方案为胃癌术后一线的化疗方案，不建议联合化疗[6]；NCCN指南则因美国人群缺乏相关代谢酶，对替吉奥耐受性差，不推荐使用该药[7]；我国学者结合本国实际提出了SOX方案（奥沙利铂+替吉奥），并作为IB类推荐使用[8]。本研究术后辅助化疗MDT多数选择SOX方案。

观察发现，WfO系统在数据录入框对淋巴结检出数做了50枚的限制，并对无论是否完成根治性清扫的术后病理N3期患者均推荐放疗。这一现象体现了东西方胃癌综合治疗对手术和辅助治疗策略侧重的不同，欧美地区临床试验显示出较多的术后放疗获益，且此类患者大多仅行D1而非D2淋巴结清扫[9]。中国所处的中亚地区更重视术中淋巴结扩大和根治性清扫，而非借助辅助放疗。我国指南推荐胃癌术后准确病理分期淋巴结检出数应超过35枚，远超NCCN推荐的15枚[9]。本研究根治术后1/3以上病例淋巴结检出数超过50枚，最多1例达85枚。胃癌病灶及淋巴结转移范围广、周围器官多，放疗定位困难、损伤大、并发症多，目前放疗仍非我国胃癌综合治疗的主要方式，指南亦无明确推荐，MDT讨论认为已完成区域淋巴清扫病例更无必要，这是导致WfO与MDT方案不一致的另一原因。

我国初诊胃癌分期较晚，多数需要新辅助或转化治疗，患者的综合治疗决策是连续性的，反复评估患者新辅助或转化治疗效果、更改方案或选择手术时机是我国胃癌MDT讨论的主要工作内容之一。而WfO仅提供静态即时性分析，无法模拟MDT讨论时医生对患者病情和相关指标动态变化的整体把握和预测。我国相关临床研究较薄弱，可被指南收纳的高等级证据少，WfO由于存在证据选择偏倚的问题[10]，局限了WfO在中国的推广和应用。

WfO耗时较短，能够快速出报告，是良好的临床辅助工具。实际应用中，还需因地制宜、结合我国临床研究及相关专家经验，推出适合患者的辅助决策工具才是引进WfO先进模式和理念的目标。