AI đang phát hiện những khối u nguy hiểm mà các bác sĩ có thể bỏ sót

Ba ngày sau khi ông Qiu Sijun, 57 tuổi, một thợ xây đã nghỉ hưu ở miền Đông Trung Quốc, đến bệnh viện kiểm tra định kỳ để theo dõi bệnh tiểu đường, ông bất ngờ nhận được cuộc gọi từ một bác sĩ mà ông chưa từng gặp. Người gọi là ông Zhu Kelei, Trưởng khoa Tuyến tụy của Bệnh viện Nhân dân trực thuộc Đại học Ninh Ba. Vị trưởng khoa muốn ông đến tái khám ngay.

“Tôi biết đó không thể là chuyện tốt”, ông Qiu kể lại. Linh cảm của ông đúng một phần: ông mắc ung thư tuyến tụy. Nhưng phần còn lại là một may mắn hiếm có: khối u được phát hiện ở giai đoạn rất sớm, cho phép bác sĩ Zhu phẫu thuật cắt bỏ thành công.

Việc can thiệp kịp thời chỉ khả thi nhờ một công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) mà bệnh viện đang thử nghiệm lâm sàng, đã phát hiện bất thường trên phim CT của ông ngay khi ông chưa có bất kỳ triệu chứng nào. Đây là một trong những ví dụ điển hình cho thấy các bệnh viện và doanh nghiệp công nghệ đang chạy đua để đưa AI vào giải quyết những thách thức khó nhất của y tế hiện đại.

Rào cản sàng lọc đại trà

Ung thư tuyến tụy được coi là một trong những dạng ung thư nguy hiểm nhất, với tỷ lệ sống sau 5 năm chỉ khoảng 10%, phần lớn do khó phát hiện sớm. Triệu chứng thường mơ hồ và chỉ xuất hiện khi bệnh đã tiến triển nặng.

Các xét nghiệm khẳng định như CT có tiêm thuốc cản quang dù cho hình ảnh rõ nét, nhưng phơi nhiễm bức xạ cao, khiến nhiều chuyên gia không khuyến nghị sàng lọc đại trà, bởi nguy cơ từ bức xạ có thể vượt lợi ích ở nhóm dân số không có nguy cơ cao.

Những phương án thay thế như CT không tiêm cản quang giúp giảm liều bức xạ, nhưng hình ảnh kém chi tiết, làm cho các tổn thương nhỏ, mờ hoặc không điển hình dễ bị bỏ sót trong quá trình đọc phim của bác sĩ X-quang.

Trong bối cảnh đó, AI được kỳ vọng có thể bù đắp khoảng trống về độ phân giải hình ảnh, nâng khả năng phát hiện bất thường mà mắt người hoặc các quy trình đọc phim thông thường có thể không nhận diện được.

PANDA - mô hình AI được thử nghiệm y tế quy mô lớn

Công cụ AI được nhắc đến mang tên PANDA – viết tắt của Pancreatic Cancer Detection with Artificial Intelligence (Phát hiện ung thư tuyến tụy bằng trí tuệ nhân tạo). Mô hình do các nhà nghiên cứu liên kết với Damo Academy, nhánh nghiên cứu của tập đoàn Alibaba, phát triển.

Mô hình được huấn luyện để nhận diện ung thư tuyến tụy trên phim CT không cản quang. Đây là điểm khác biệt, bởi hầu hết nghiên cứu AI về chẩn đoán ung thư tuyến tụy trên thế giới tập trung vào các phương thức hình ảnh chất lượng cao hơn hoặc sàng lọc trong nhóm nguy cơ cao.

Tại Bệnh viện Nhân dân trực thuộc Đại học Ninh Ba, nơi bác sĩ Zhu công tác, PANDA bắt đầu được đưa vào thử nghiệm lâm sàng từ tháng 11/2024. Đến nay, mô hình đã phân tích hơn 180.000 phim CT vùng bụng hoặc ngực.

Theo bác sĩ Zhu, công cụ đã giúp phát hiện khoảng 24 ca ung thư tuyến tụy, trong đó có 14 ca ở giai đoạn sớm. Mô hình cũng nhận diện được 20 trường hợp ung thư biểu mô ống tuyến tụy - thể phổ biến nhất và có tiên lượng xấu nhất.

Nhiều bệnh nhân trong số này đến bệnh viện vì triệu chứng thông thường như buồn nôn, đầy hơi, chướng bụng hoặc khó tiêu, không thăm khám trực tiếp với chuyên gia tuyến tụy ban đầu, và phim CT của họ không phát hiện dấu hiệu nghiêm trọng nào cho đến khi được AI đánh dấu.

“Có thể khẳng định AI đã cứu sống họ”, bác sĩ Zhu nhận xét.

Dạy AI “đọc” tổn thương trên hình ảnh ít chi tiết

Để mô hình học cách nhận diện tổn thương trên phim CT không cản quang, nhóm phát triển đã thực hiện quy trình đào tạo nhiều bước:

• Một bác sĩ X-quang sẽ chú giải thủ công vị trí tổn thương trên hơn 2.000 phim CT có cản quang của hơn 2.000 bệnh nhân có bệnh lý tuyến tụy đã xác định.

• Nhóm kỹ sư sau đó ánh xạ các vùng tổn thương được khoanh trên CT có cản quang sang CT không cản quang của chính những bệnh nhân đó bằng thuật toán.

• Dữ liệu CT không cản quang sau ánh xạ được đưa vào mô hình để AI học cách phát hiện tổn thương trong điều kiện hình ảnh ít rõ nét hơn.

Trong nghiên cứu độc lập được công bố trên Nature Medicine năm 2023, khi kiểm tra trên hơn 20.000 phim CT không cản quang, AI đạt độ nhạy 93% trong phát hiện người có tổn thương tuyến tụy. Tuy nhiên, đây không phải chỉ số về chẩn đoán xác định ung thư mà là khả năng nhận diện tổn thương nói chung của tuyến tụy - một bước sàng lọc để bác sĩ xem xét tái khám hoặc xét nghiệm sâu hơn.

“Hiệu quả này khiến chúng tôi thực sự ngạc nhiên”, kỹ sư Ling Zhang, một trong những người tạo ra mô hình tại Damo Academy cho biết.

Tham vọng thương mại hóa

Tháng 4/2025, Alibaba công bố Cơ quan quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) đã cấp cho PANDA trạng thái “thiết bị đột phá” - quy trình thẩm định sẽ được rút ngắn để thiết bị sớm được xem xét đưa ra thị trường.

Tại Trung Quốc, PANDA hiện đang được triển khai trong nhiều thử nghiệm lâm sàng và nghiên cứu bổ sung dữ liệu thực tế. Công cụ cũng đang được thử nghiệm tại một phòng khám nông thôn ở tỉnh Vân Nam, và tại một cơ sở y tế ở tỉnh Vân Nam, nhằm đánh giá hiệu quả trong bối cảnh thiếu hụt chuyên gia.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cảnh báo cần thêm dữ liệu thực tế quy mô lớn để xác định lợi ích phát hiện sớm có vượt rủi ro dương tính giả hay không. Bởi ung thư tuyến tụy có tỷ lệ mắc thấp trong cộng đồng, các mô hình sàng lọc AI trên toàn cầu thường tập trung vào nhóm nguy cơ cao, thay vì sàng lọc đại trà.

Trong khi đó, bác sĩ Diane Simeone, phẫu thuật viên tuyến tụy tại UC San Diego, nhận định rằng một số ca AI phát hiện trong nghiên cứu Nature Medicine lẽ ra “quá rõ ràng” với bác sĩ X-quang được đào tạo bài bản. Bà cho rằng công cụ có thể hữu ích hơn với bác sĩ nội trú, bác sĩ trẻ, nhưng vẫn là một lớp kiểm tra an toàn quan trọng tại những trung tâm thiếu chuyên gia.

Bác sĩ Zhu cũng thừa nhận: mô hình không thể thay thế bác sĩ chuyên khoa tuyến tụy. Từ khi triển khai, mô hình đã phát cảnh báo trên 1.400 phim, nhưng sau hội chẩn, bác sĩ chỉ xác định 300 phim cần tái khám, cho thấy vai trò quyết định vẫn thuộc về con người.