我国医工交叉研究取得重大突破 全球首套可溯源罕见病诊断系统登上《自然》期刊

罕见病诊疗“确诊难、周期长、漏诊高”,长期是全球医疗体系面临的共同挑战。一方面,疾病谱复杂、临床表现高度异质,患者常多学科、多机构间辗转;另一上,基层医疗机构遗传检测、专科资源和病例积累上相对薄弱,使得早期识别和转诊筛查更为困难。如何有限信息条件下快速锁定方向,并向医生提供可核验的诊断依据,是有关技术攻关的关键命题。 从原因看,既有医学层面的客观难度,也有技术路径的现实瓶颈。罕见病涉及大量低发病率疾病,传统训练数据稀缺,知识更新快且分散在文献、指南与真实病例之中,形成“数据孤岛”。不少既有辅助诊断工具偏重模式匹配或结果排序,推理过程难以追溯,临床使用中容易出现“只给答案、不讲理由”的信任障碍。在重大医疗决策场景,医生需要的是能被审查、可被复核的证据链,而非不可解释的结论输出。 针对上述痛点,上海交通大学医学院附属新华医院孙锟、余永国团队与上海交通大学人工智能学院张娅、谢伟迪团队联合提出DeepRare系统,并在北京时间2月19日由《自然》在线发表相关研究。该系统以“中枢—分身”的智能体式架构为核心,强调全流程可溯源推理:在知识层面,通过整合医学文献知识库与真实临床病例数据,降低信息割裂带来的遗漏风险;在思维层面,引入主动提问与“假设—验证—反思”的迭代机制,模拟临床诊疗中逐步排查、动态修正的过程;在结果呈现层面,输出包含证据链条的推理报告,使诊断依据可被临床专家逐项核对,从而提升可用性与可控性。 从影响看,该进展的现实价值集中体现在两上:其一,提升仅依赖临床表型信息时的筛查能力。研究显示,不使用基因数据的条件下,系统在表型诊断首位准确率上取得提升,这为基因检测条件不足的地区提供了更可及的初筛路径,有望缩短患者“走弯路”的时间成本。其二,引入基因测序数据后,系统在复杂病例上的综合诊断首位准确率继续提高,并优于国际通用工具,提示其在疑难病例的线索整合与优先级排序上具备优势。另外,系统生成的推理报告获得临床专家较高比例认可,反映其证据呈现方式更贴近临床工作流,便于医生“看得懂、用得上、能复核”。 国际学界对“可解释、可审查”的技术路线亦给予关注。《自然》同期配发的“新闻与观点”文章指出,重大医疗决策情境下,能够展示推演过程的系统更能经受专家审查并赢得信任。这一评价折射出医学智能应用从“能算”走向“可信可用”的趋势:性能提升固然重要,但与临床安全、伦理合规相匹配的透明度与可追责机制同样是落地关键。 面向对策与落地路径,团队表示正筹备发起全球协作的罕见病诊疗联盟,并计划在未来半年内完成约20000例疑难罕见病的真实世界验证。对医疗技术而言,从实验室评测到多中心、跨人群、跨疾病谱的真实世界检验,是决定其能否规模化应用的“必答题”。下一阶段工作需要在数据质量控制、隐私保护与合规共享、跨机构标准统一、临床流程嵌入、持续更新机制诸上形成可复制方案,同时建立与医生责任边界相匹配的风险控制与审查机制,确保辅助诊断“可用”更“可控”。 从前景判断看,罕见病诊疗正在进入“知识密集型+证据链透明化”的新阶段。随着多模态临床数据积累、基因检测可及性提升以及跨机构协作深化,可溯源的诊断支持系统有望在基层初筛、专科会诊、科研入组与随访管理等环节发挥更大作用,推动罕见病从“难发现、难确诊”向“早识别、可管理”迈进。同时,这也对医疗机构的信息化能力、医学知识治理体系与人才培养提出更高要求,医工协同将成为提高诊疗质量与效率的重要支撑。

罕见病之所以"罕见",并非因为患者不存在,而是因为长期缺乏足够的关注与有效的工具。DeepRare的意义,不仅在于一项技术指标的突破,更在于它所代表的一种方向——让智能诊断从封闭走向透明,让医学知识从集中走向共享,让每一位在漫长等待中寻求确诊的患者,都能更早看到希望的光亮。这是科技向善的具体实践,也是中国医学科研工作者对全球公共卫生事业的一份郑重承诺。