INTELCAPE:一种用于
INTELCAPE: An Artificial Intelligence–Assisted Capsule Endoscopy Analysis System for Crohn’s Disease Diagnosis
Clinical Gastroenterology and Hepatology
DOI: 10.1016/j.cgh.2026.02.026 [IF=12.2]
来源:IBD Daily
克罗恩病 (CD) 是一种慢性、进展性
然而,
为解决上述难题,研究团队围绕胶囊内镜全流程分析中的多个关键瓶颈,开展了一系列技术攻关,最终研发了INTELCAPE多任务深度学习系统。该系统并非只完成单一病灶识别,而是打通了从原始视频到疾病判断的关键链条,可自动完成:
1.小肠区域分割:从完整胶囊内镜视频中精准提取小肠片段,减少无关画面干扰。该模块采用ResNet-Transformer混合架构,通过多帧融合与注意力机制实现高精度解剖分段。
2.病灶检测识别:自动识别溃疡、糜烂等与克罗恩病相关的8类可疑病灶,并定位病灶区域。该模块基于EfficientNet与背景感知弱监督定位机制 (B-CAM),在保证高精度的同时降低了标注成本。
3.克罗恩病辅助诊断:综合病灶模式与分布特征,对是否提示克罗恩病作出智能判断。该模块采用双层Transformer结构,对全小肠段病灶帧进行时空特征聚合,最终输出视频级诊断概率。
在技术路径上,INTELCAPE融合了ResNet、Transformer和EfficientNet等深度学习架构,形成分层处理能力,既关注局部病灶细节,也重视全局病变分布模式。针对不同中心、不同设备分辨率 (360×360和576×576) 和真实世界数据差异,团队还进行了跨中心训练与微调:首先在中山六院的大规模数据集 (n=757) 上训练基础模型,然后在瑞金医院的数据集 (n=115) 上进行微调,提升了系统在不同临床环境中的泛化能力。这种从“单点识别”走向“全流程辅助决策”的设计,是团队攻克临床转化难题的关键所在。
研究为多中心、回顾性设计,纳入2015年1月至2023年9月期间接受胶囊内镜检查的患者,最终872例视频 (中山六院757例,瑞金医院115例) 进入分析。所有数据均由两名资深消化内镜科医生进行双盲标注,并经共识确认。研究还采用多读者多病例 (MRMC) 框架,评估了20名不同年资医生在INTELCAPE辅助前后的诊断表现。

➤小肠区域分割准确可靠
模型在中山六院与瑞金医院数据中的IoU分别达到94.82% (95% CI: 93.28%-96.36%) 和96.87% (95% CI: 94.63%-99.12%)。胃、小肠、大肠三部位识别的AUC值均超过0.92,在中山六院数据中整体AUC达0.928,瑞金医院达0.952。模型处理单视频平均耗时78.3秒,显著快于专科医生 (217.2秒)、主治医生 (278.5秒) 和住院医师 (354.2秒)。

➤病灶检测性能突出
病灶识别AUC在中山六院与瑞金医院数据中分别达到0.993 (95% CI: 0.99-0.99) 和0.980 (95% CI: 0.96-0.99)。在1800张图像的测试集中,INTELCAPE的分类准确率达到99.33%,显著高于住院医师的91.05% (p<0.001),与专科医生的97.83%无统计学差异。单帧图像处理时间仅20毫秒,远快于人类医生 (数秒)。

➤疾病诊断能力强
克罗恩病诊断AUC在中山六院与瑞金医院数据中分别达到0.982 (95% CI: 0.95-1.00) 和0.984 (95% CI: 0.93-1.00),总体诊断准确率达到90%,与专科医生的93.33%水平相当。模型完成克罗恩病诊断的速度较医生快10倍 (265秒vs. 2632秒)。

➤AI辅助显著提升医生表现
在MRMC研究中,20名医生 (包括专科医师、主治医师、住院医师和进修医师) 在INTELCAPE辅助下:
整体诊断准确率由76.7% 提升至94.8%,绝对提升18.2个百分点 (95% CI: 14.8-21.5 pp);整体阅片时间由67.9分钟缩短至22.5分钟,降幅65.7% (95% CI: -66.6%至-64.8%)。住院医师和进修医师提升幅度最大,准确率提升超过20个百分点,时间缩短近70%。专科医师在AI辅助下也有6.8个百分点的准确率提升和30.9%的时间缩短。

INTELCAPE系统通过多任务深度学习框架,实现了对胶囊内镜视频的全自动分析,涵盖小肠分割、病灶检测与CD诊断三大核心任务。该系统在多个中心数据上均表现稳定,诊断精度媲美专科医生,处理速度显著提升,尤其在辅助低年资医生方面具有重要临床价值。未来需在前瞻性队列中进一步验证其普适性与稳定性,以推动其在临床实践中的落地应用。
INTELCAPE的重要意义,在于它有望把优质、小肠导向的克罗恩病诊断能力,从少数经验丰富的专科中心,进一步推广到更广泛的基层医院中。
一方面,系统可显著减轻胶囊内镜阅片负担,提升诊断流程标准化水平,帮助医生更快锁定可疑病灶,减少人为疏漏。另一方面,对于经验相对不足的临床医生,INTELCAPE提供了具有实用价值的决策支持,有望帮助其达到更接近专科医生的判断水平。这对于早期识别小肠克罗恩病、缩短诊断延迟、尽早制定治疗策略,具有非常突出的现实意义。
尤其是在优质消化专科资源仍相对集中的现实背景下,这项成果展示了人工智能技术真正服务临床、服务患者的潜力。它不只是让胶囊内镜“更智能”,更有望让克罗恩病诊断及复发监测“更可及”。
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