2026-02-27 09:39:22上海交通大學人工智能學院教授張婭、副教授謝偉迪與該校醫學院附屬新華醫院教授孫錕、余永國等人針對罕見病“確診難、漏診率高”的全球性難題，提出了全球首個智能體式罕見病循證推理診斷系統DeepRare。2月19日，相關研究成果發表于《自然》。
同期，《自然》邀請西澳大利亞大學副教授蒂莫·拉斯曼撰寫評論文章指出，DeepRare最重要的兩點意義是打破人工智能（AI）臨床診斷的“黑盒”，以完整可信的推理過程贏得了醫學界的信任；構建了“實時知識檢索+自我反思迭代”的AI通用技術，為需要復雜邏輯推理的領域提供了共通的“解題思路”。
拒絕“直覺”
據了解，全球已有超過3.5億人受到罕見病影響，病種超過7000種，約80%為遺傳性疾病。大多數患者在確診前需經歷5年以上的延遲、7次以上就診、3次以上誤診，平均誤診率高達40%至50%，給患者和家庭帶來沉重負擔。
關鍵原因在于罕見病癥狀異質性高、診斷路徑長、知識分布稀疏，是典型的“小樣本、大空間”問題，醫生如同在浩如煙海的資料中大海撈針。面對碎片化信息與復雜交互線索，傳統AI模型難以勝任，臨床專家的經驗更難被規模化復制。
張婭介紹，DeepRare系統創新性地采用了“中樞-分身”架構，在三個維度實現了對傳統醫學AI的代際超越。
全域鏈接，知識即服務。DeepRare打破了數據孤島，實時鏈接并整合了海量醫學文獻知識庫與真實臨床病例數據。它超越了單純的信息檢索，實現了對醫學知識的深度理解與內化，相當于為每一次診斷都調動了全球頂尖的醫學知識儲備。
深度思考，拒絕“直覺”。不同于傳統AI的“快思考”，DeepRare具備了類似人類醫生的“慢思考”能力。它能主動提問以補充缺失信息，通過“假設-驗證-自我反思”的迭代循環，對診斷線索進行反復推敲，從而修正潛在的邏輯漏洞。
白盒推理，全程可溯。針對AI醫療最大的“信任危機”，DeepRare實現了全流程的循證推理。系統生成的每一個診斷結論都可溯源——附帶一條清晰、完整的證據鏈條，讓醫生不僅知道“是什么”，更清楚“為什么”。
張婭指出，基于這些特性，DeepRare展現了彈性的臨床診斷能力，尤其在純表型診斷方面。
“在僅提供患者臨床表型信息而不包含基因數據的情況下，DeepRare展現出卓越的‘表型解碼’能力。”張婭表示，DeepRare的表型診斷首位準確率達57.18%，比此前該領域的國際最佳模型提升了23.79個百分點，改變了過去“不測基因就難確診”的困境。在回顧性人機對比實驗中，DeepRare在診斷召回率上超越了具有10年臨床經驗的罕見病專科醫生，成為首個在該指標上優于醫生的罕見病診斷方法。
進一步引入基因測序數據后，DeepRare在復雜病例中的綜合首位診斷準確率突破70.6%，顯著優于目前國際通用的Exomiser工具（53.2%）。另外，DeepRare 推理報告中的證據歸因準確率達到 95.4%。
改寫患兒命運
在張婭看來：“好的技術，不能只停留在紙面上。”
時間回到2021年。上海交通大學醫學院附屬新華醫院接診了一名來自廣西的患兒。發育遲緩、面部特征異常、生殖器發育異常、肺發育不良……這位20個月大的患兒，自出生起便問題重重。家人帶著他四處求醫，卻始終查不出病因。
直到2025年6月，DeepRare開啟系統測試，新華醫院的醫生團隊抱著試試看的心態，重新翻出這個懸而未解的病例。DeepRare系統啟動推理引擎，分析癥狀、基因和病例，提示這個孩子可能得了普拉德-威利綜合征（PWS）。
PWS是一種罕見復雜遺傳病，發病率約為三萬分之一至萬分之一，嬰兒期表現為喂養困難、發育遲緩，長大后可能出現暴食、肥胖、智力障礙等。由于其致病機制超出常規檢測范圍，且患兒年幼、癥狀不典型，極易被漏診。
隨著目標鎖定，團隊安排了針對該病的甲基化檢測，終于明確了診斷。正是憑借DeepRare的精準提示，患兒得以在疾病早期接受干預治療，贏得了扭轉命運的機會。
“在新華醫院，DeepRare已完成院內部署并進入緊張的內測階段，即將正式用于全院罕見病診療的質控流程。”孫錕表示，DeepRare像一個嚴謹的“數字質控員”，能夠幫助醫生在復雜的診療中查漏補缺，守住診斷的“安全底線”，確保每一位患者都能得到最周全的評估。
啟動“萬人臨床驗證計劃”
目前，DeepRare已成功跑通“在線平臺、院內質控、產業賦能”三位一體的轉化路徑。
2025年7月26日，DeepRare罕見病在線診斷平臺正式上線。項目團隊透露，平臺上線短短半年，DeepRare已吸引了超過1000名專業用戶注冊使用，覆蓋全球600多家醫療及科研機構。
在產業落地端，科研轉化團隊正與國內多家頭部基因檢測機構展開深度合作。“通過標準的應用程序編程接口接入DeepRare系統，第三方機構可自動化生成高精度的臨床解讀報告，成功跨越了從基因數據到臨床解讀的‘認知壁壘’，讓精準醫療的成果普惠更多罕見病家庭。”張婭說。
張婭透露，聯合團隊正在全面深化與全球頂尖醫療及科研機構的戰略合作，并正式啟動“萬人臨床驗證計劃”。團隊計劃在未來半年內，依托廣泛的國際多中心合作網絡，完成數萬例疑難罕見病的真實世界臨床驗證。“我們不僅是在驗證算法，更是在與全球同仁一道，編織一張跨越國界的智能診斷網，用AI為更多罕見病患者縮短確診的漫漫長路。”
