全球首个医学世界模型MeWM突破性进展：3D扩散技术精准模拟肿瘤演化

香港科技大学（广州）与约翰霍普金斯大学等机构联合研发的全球首个医学世界模型MeWM（Medical World Model）近日取得突破性进展。该模型通过3D扩散技术精准模拟肿瘤演化过程，并在临床图灵测试中达到79%的准确率，为个性化癌症治疗提供全新决策工具。

技术架构与核心突破
MeWM创新性地将治疗行为作为生成条件，构建”观察-模拟-评估-优化”的闭环系统。其核心技术包含三大模块：
1. 治疗动作解析：采用GPT-4o与Deepseek-R1从放疗报告中提取药物组合及栓塞材料数据，形成结构化治疗参数；
2. 术后模拟生成：通过融合术前CT影像与治疗参数，驱动3D扩散模型生成高保真术后肿瘤图像；
3. 组合对比学习（CCL）：强化模型对差异化治疗方案的区分能力，确保生成结果与真实临床反应的一致性。

在肝癌治疗场景的验证中，MeWM生成的术后影像被临床医生误判为真实病例的比例显著高于传统方法，特异性达79%。结构保真性指标FID（Frechet Inception Distance）与LPIPS（Learned Perceptual Image Patch Similarity）均刷新行业纪录。

临床价值与应用前景
研究团队证实，MeWM可实现三大临床功能：
– 动态推演：模拟不同放疗/化疗方案下肿瘤的形态学演变；
– 风险预判：通过生存分析模块计算各治疗方案对应的患者预后风险值；
– 决策优化：自动筛选使患者5年生存率最大化的干预路径。

目前该模型已在肝癌介入治疗规划中完成闭环验证，未来计划扩展至肺癌、胶质瘤等实体瘤领域。业内专家指出，这项技术首次实现从静态诊断到动态预后模拟的跨越，标志着肿瘤治疗进入”数字孪生”时代。

研究团队表示，后续将联合多家三甲医院开展多中心临床试验，进一步优化模型在复杂临床场景中的泛化能力。相关技术细节已发表于最新一期《自然-医学》子刊。