MeWM

MeWM – AI醫學世界模型，精準模擬腫瘤演化

MeWM (Medical World Model) 是一款由香港科技大學（廣州）等機構研發的創新醫學模型，旨在通過模擬疾病發展動態來輔助臨床決策。它由策略模型、動態模型和逆向動態模型組成，能夠基于醫學影像進行疾病狀態感知、治療效果預測、方案優化和風險評估，從而實現閉環反饋，優化干預路徑。

### MeWM：開啟醫學決策新紀元

MeWM（Medical World Model），一個顛覆性的醫學模型，由香港科技大學（廣州）等機構傾力打造，旨在革新臨床決策流程。它巧妙地模擬疾病演變，為醫生提供更直觀、更精準的輔助工具。MeWM的核心由三大模塊構成：策略模型、動態模型和逆向動態模型，它們協同工作，共同構建了一個高效的醫療決策閉環。

### MeWM 的核心優勢

腫瘤演變模擬：MeWM 獨具慧眼，利用3D擴散模型模擬不同治療方案下的腫瘤形態變化，生成逼真的術后腫瘤圖像，讓醫生在術前就能預見治療效果。
生存風險預測：通過先進的生存分析模型，MeWM 能夠預測不同治療方案下患者的預后生存風險，并基于逆動力學原理推導出最優治療方案。其預測精度遠超傳統多模態大模型。
臨床決策優化：MeWM 建立了一個自動化、可視化的“方案生成-模擬推演-生存評估”循環，尤其在癌癥介入治療規劃中，能顯著提升臨床決策能力。例如，在肝癌動脈化療栓塞（TACE）治療方案選擇中，其F1分數提升了13%。

### MeWM 的技術基石

技術架構：MeWM 的技術架構由以下三個關鍵組件構成：
- 策略模型（Policy Model）：基于視覺-語言模型（如GPT-4o），它能從CT影像和治療目標出發，生成符合臨床規范的候選治療方案組合，涵蓋多種治療藥物和栓塞材料搭配。
- 動態模型（Dynamics Model）：運用3D條件擴散模型，根據不同的治療方案，模擬術后腫瘤的形態變化，生成高度真實的術后腫瘤圖像。
- 逆向動態模型（Inverse Dynamics Model）：對模擬生成的術后腫瘤圖像進行生存風險評估。通過啟發式函數計算風險值，并動態優化治療方案，最終推薦風險最低的方案。
工作流程
- 輸入與感知：以醫學影像為起點，通過感知模塊構建初始病情狀態。
- 模擬與評估：動態模型根據不同的治療方案模擬術后腫瘤的形態變化，逆向動態模型對模擬結果進行生存風險評估。
- 優化與反饋：基于評估結果，策略模型生成新的治療方案，形成閉環反饋，持續優化干預路徑。
創新亮點
- 生成模型：MeWM 獨辟蹊徑，將“治療行為”作為條件輸入生成模型，模擬不同治療方案下的腫瘤演化。
- 對比學習：通過組合對比學習（CCL），增強生成結果的真實性和治療敏感性。
- 臨床應用：在肝癌動脈化療栓塞（TACE）治療方案選擇中，MeWM 顯著提高了介入醫師的決策準確性，F1分數提升了13%。

### 探索 MeWM 的世界

項目官網：https://yijun-yang.github.io/MeWM/
Github 倉庫：https://github.com/scott-yjyang/MeWM
arXiv 技術論文：https://arxiv.org/pdf/2506.02327

### MeWM 的應用前景

術前規劃與方案優化：MeWM 堪稱醫生的智能助手，助力術前規劃。通過生成術后腫瘤圖像和評估生存風險，它能幫助醫生優化治療方案，選擇最適合患者的藥物和栓塞材料組合。
“第二閱片醫師”：MeWM 有望成為臨床實踐中的“第二閱片醫師”。它能基于生成的術后CT進行生存分析評分，形成完整的“治療模擬—效果評估—方案篩選”閉環機制，輔助醫生在術前更有效地預判治療結果。
個性化治療支持：MeWM 倡導個體化、數據驅動的治療決策。它可以根據患者的術前影像和治療目標，生成多種治療方案，通過模擬和評估選擇最優方案，為精準醫療提供了有力支持。

### 常見問題解答

1. MeWM 的核心優勢是什么？

MeWM 擁有腫瘤演變模擬、生存風險預測和臨床決策優化三大核心優勢，能幫助醫生更直觀地評估治療效果、預測患者預后，并優化治療方案。

2. MeWM 的技術原理是什么？

MeWM 采用策略模型、動態模型和逆向動態模型的協同工作模式。策略模型生成治療方案，動態模型模擬治療效果，逆向動態模型評估風險并反饋優化，最終形成閉環，實現精準醫療。

3. MeWM 的應用場景有哪些？

MeWM 可用于術前規劃與方案優化、輔助醫生進行“第二閱片”，以及支持個性化治療決策，為精準醫療提供有力支持。

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