MeWM

MeWM – AI医学世界模型，精准模拟肿瘤演化

MeWM (Medical World Model) 是一款由香港科技大学（广州）等机构研发的创新医学模型，旨在通过模拟疾病发展动态来辅助临床决策。它由策略模型、动态模型和逆向动态模型组成，能够基于医学影像进行疾病状态感知、治疗效果预测、方案优化和风险评估，从而实现闭环反馈，优化干预路径。

### MeWM：开启医学决策新纪元

MeWM（Medical World Model），一个颠覆性的医学模型，由香港科技大学（广州）等机构倾力打造，旨在革新临床决策流程。它巧妙地模拟疾病演变，为医生提供更直观、更精准的辅助工具。MeWM的核心由三大模块构成：策略模型、动态模型和逆向动态模型，它们协同工作，共同构建了一个高效的医疗决策闭环。

### MeWM 的核心优势

• 肿瘤演变模拟：MeWM 独具慧眼，利用3D扩散模型模拟不同治疗方案下的肿瘤形态变化，生成逼真的术后肿瘤图像，让医生在术前就能预见治疗效果。
• 生存风险预测：通过先进的生存分析模型，MeWM 能够预测不同治疗方案下患者的预后生存风险，并基于逆动力学原理推导出最优治疗方案。其预测精度远超传统多模态大模型。
• 临床决策优化：MeWM 建立了一个自动化、可视化的“方案生成-模拟推演-生存评估”循环，尤其在癌症介入治疗规划中，能显著提升临床决策能力。例如，在肝癌动脉化疗栓塞（TACE）治疗方案选择中，其F1分数提升了13%。

### MeWM 的技术基石

• 技术架构：MeWM 的技术架构由以下三个关键组件构成：
  • 策略模型（Policy Model）：基于视觉-语言模型（如GPT-4o），它能从CT影像和治疗目标出发，生成符合临床规范的候选治疗方案组合，涵盖多种治疗药物和栓塞材料搭配。
  • 动态模型（Dynamics Model）：运用3D条件扩散模型，根据不同的治疗方案，模拟术后肿瘤的形态变化，生成高度真实的术后肿瘤图像。
  • 逆向动态模型（Inverse Dynamics Model）：对模拟生成的术后肿瘤图像进行生存风险评估。通过启发式函数计算风险值，并动态优化治疗方案，最终推荐风险最低的方案。
• 工作流程
  • 输入与感知：以医学影像为起点，通过感知模块构建初始病情状态。
  • 模拟与评估：动态模型根据不同的治疗方案模拟术后肿瘤的形态变化，逆向动态模型对模拟结果进行生存风险评估。
  • 优化与反馈：基于评估结果，策略模型生成新的治疗方案，形成闭环反馈，持续优化干预路径。
• 创新亮点
  • 生成模型：MeWM 独辟蹊径，将“治疗行为”作为条件输入生成模型，模拟不同治疗方案下的肿瘤演化。
  • 对比学习：通过组合对比学习（CCL），增强生成结果的真实性和治疗敏感性。
  • 临床应用：在肝癌动脉化疗栓塞（TACE）治疗方案选择中，MeWM 显著提高了介入医师的决策准确性，F1分数提升了13%。

### 探索 MeWM 的世界

• 项目官网：https://yijun-yang.github.io/MeWM/
• Github 仓库：https://github.com/scott-yjyang/MeWM
• arXiv 技术论文：https://arxiv.org/pdf/2506.02327

### MeWM 的应用前景

• 术前规划与方案优化：MeWM 堪称医生的智能助手，助力术前规划。通过生成术后肿瘤图像和评估生存风险，它能帮助医生优化治疗方案，选择最适合患者的药物和栓塞材料组合。
• “第二阅片医师”：MeWM 有望成为临床实践中的“第二阅片医师”。它能基于生成的术后CT进行生存分析评分，形成完整的“治疗模拟—效果评估—方案筛选”闭环机制，辅助医生在术前更有效地预判治疗结果。
• 个性化治疗支持：MeWM 倡导个体化、数据驱动的治疗决策。它可以根据患者的术前影像和治疗目标，生成多种治疗方案，通过模拟和评估选择最优方案，为精准医疗提供了有力支持。

### 常见问题解答

1. MeWM 的核心优势是什么？

MeWM 拥有肿瘤演变模拟、生存风险预测和临床决策优化三大核心优势，能帮助医生更直观地评估治疗效果、预测患者预后，并优化治疗方案。

2. MeWM 的技术原理是什么？

MeWM 采用策略模型、动态模型和逆向动态模型的协同工作模式。策略模型生成治疗方案，动态模型模拟治疗效果，逆向动态模型评估风险并反馈优化，最终形成闭环，实现精准医疗。

3. MeWM 的应用场景有哪些？

MeWM 可用于术前规划与方案优化、辅助医生进行“第二阅片”，以及支持个性化治疗决策，为精准医疗提供有力支持。