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        人工智能在超聲影像中的應(yīng)用現(xiàn)狀

        2021-11-28 03:40:26喻春鳳陳再平
        魅力中國 2021年5期

        1.喻春鳳 2.陳再平

        (1.湖北民族大學(xué)附屬民大醫(yī)院,湖北 恩施 445000;2.恩施州土家族苗族自治州高級(jí)中學(xué),湖北 恩施 445000)

        超聲醫(yī)學(xué)是當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中至關(guān)重要的一個(gè)方向,其通過超聲檢查,可以更快速、直接地查明患者的病因與癥狀,進(jìn)而采取對(duì)癥下藥的方式解決病癥。但是由于工作內(nèi)容的復(fù)雜與繁瑣性,目前臨床超聲醫(yī)師的工作量較大,同時(shí)面臨的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)也較大,因此需要人工智能進(jìn)行輔助,以建立診斷的基本標(biāo)準(zhǔn)與流程。

        一、智能化超聲診斷工具應(yīng)當(dāng)具備的特征

        應(yīng)用人工智能后,超聲診斷首先需要具有統(tǒng)一的檢查與記錄標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)掃描的檢查過程與記錄內(nèi)容,建立標(biāo)準(zhǔn)化的分類體系,比如可以按照??葡到y(tǒng)劃分腹部、血管、婦產(chǎn)等,也可以按照器官劃分為肝、膽、胰等,以此才能保證生成的監(jiān)測(cè)圖像具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。其次,還應(yīng)具有統(tǒng)一的操作與檢驗(yàn)流程,由智能系統(tǒng)自動(dòng)控制,包括切換顯像模式、位置定位以及轉(zhuǎn)變新標(biāo)識(shí)等。其三,應(yīng)當(dāng)針對(duì)正?;蜿幮詸z查實(shí)現(xiàn)高效智能化效果,以此可以提升整體的工作效率。最后,還應(yīng)實(shí)施多功能與一體化改進(jìn),將超聲儀器與存儲(chǔ)通訊等不同系統(tǒng)進(jìn)行一體化,進(jìn)而通過多功能的智能化系統(tǒng),在檢測(cè)后自動(dòng)將其影像進(jìn)行存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)科室,同時(shí)還能自動(dòng)完成糾錯(cuò)功能,對(duì)超聲危急值予以警示,并給出相應(yīng)的輔助診斷建議。

        二、人工智能在超聲影像中的應(yīng)用

        (一)甲狀腺超聲智能診斷

        甲狀腺病變是超聲診斷中常見的一種檢查內(nèi)容,通過人工智能的輔助,可以利用計(jì)算機(jī)針對(duì)人體結(jié)節(jié)內(nèi)部的形態(tài)規(guī)則讀、回聲強(qiáng)度等進(jìn)行智能判斷,分析其是否存在惡性風(fēng)險(xiǎn)。目前AmCAD-UT ? Detection 系統(tǒng)在該方面的應(yīng)用效果比較突出,其充分利用了計(jì)算機(jī)的視覺技術(shù),通過對(duì)甲狀腺部位特征的定量分析,進(jìn)而按照標(biāo)準(zhǔn)判讀檢測(cè)結(jié)果,最終生成數(shù)字化的超聲檢測(cè)報(bào)告。在人機(jī)競(jìng)技讀片交流會(huì)上,該系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了極高的精準(zhǔn)度,相當(dāng)于主治醫(yī)師以上水準(zhǔn),同時(shí)其檢測(cè)速度卻可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過醫(yī)生,具有可觀的應(yīng)用價(jià)值。

        (二)乳腺超聲計(jì)算機(jī)輔助診斷

        BI-RADS 系統(tǒng)則是針對(duì)乳腺檢測(cè)的智能化系統(tǒng),該系統(tǒng)可以輔助醫(yī)生完成乳腺結(jié)節(jié)的診斷,比如CAD 系統(tǒng)可以針對(duì)乳腺結(jié)節(jié)的形態(tài)與紋理等基本特征,進(jìn)行提取與量化分析,按照檢測(cè)反饋結(jié)果特征,結(jié)合醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn),可以更便捷快速地評(píng)估良性與惡性風(fēng)險(xiǎn)范圍,不僅降低了檢測(cè)時(shí)間,而且還提高了其準(zhǔn)確率。ABVS 系統(tǒng)則是針對(duì)乳腺實(shí)施的全容積檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有自動(dòng)化檢測(cè)功能,可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)乳腺進(jìn)行超500 次切面檢測(cè),層間距為0.5-0.8 毫米之間,同時(shí)能夠針對(duì)每一幅二維圖像進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集,對(duì)其冠狀面與縱橫切面進(jìn)行特征分析,以此檢查是否存在病變問題。

        (三)肝臟超聲影像報(bào)告和數(shù)據(jù)智能化

        肝臟也是超聲醫(yī)學(xué)檢測(cè)中的重要檢查對(duì)象,尤其對(duì)于肝硬化、肝臟癌變等需要通過超聲檢測(cè)影像進(jìn)行診斷。當(dāng)前的智能化系統(tǒng)已經(jīng)形成了規(guī)范的肝臟影像術(shù)語,能夠根據(jù)超聲影像對(duì)肝硬化或其他危險(xiǎn)因素導(dǎo)致的肝細(xì)胞癌影像診斷。同時(shí)還有科學(xué)家在超聲圖像算法上進(jìn)行了優(yōu)化與改進(jìn),針對(duì)肝臟的包膜、肝實(shí)質(zhì)、肝血管等部位的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行分析,從而建立了5 個(gè)針對(duì)性的特征參量,通過相應(yīng)圖像特征數(shù)據(jù)的輸入,即可識(shí)別出肝臟的病變性質(zhì),對(duì)脂肪肝、肝臟纖維化等癥狀進(jìn)行有效區(qū)分。

        三、人工智能背景下超聲影像醫(yī)學(xué)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

        在人工智能時(shí)代背景下,AI 技術(shù)對(duì)超聲醫(yī)學(xué)的發(fā)展有著重要的推進(jìn)作用,尤其在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持與輔助下,智能超聲診斷的應(yīng)用效果不斷提升,為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了重要道路。但與此同時(shí),我們也面臨著新的問題,要想保證智能系統(tǒng)檢測(cè)的精確性與準(zhǔn)確度,還必須進(jìn)一步建立智能檢查的統(tǒng)一流程與診斷標(biāo)準(zhǔn)等制度,以嚴(yán)格的制度規(guī)范提高人們的信賴感;同時(shí)也要提升基層醫(yī)院醫(yī)生的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng),推動(dòng)智能超聲診斷系統(tǒng)應(yīng)用基層化發(fā)展,將其部署在地方醫(yī)院與體檢中心,從而輔助更大規(guī)模的體檢篩查等檢測(cè)工作;此外,未來還可以進(jìn)一步將超聲智能檢測(cè)系統(tǒng)布置于云端,通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于不同的醫(yī)院,建立合作關(guān)系后即可連入網(wǎng)絡(luò),從而建立遠(yuǎn)程智能會(huì)診中心,實(shí)現(xiàn)線下檢查線上診斷的服務(wù)效果,促進(jìn)醫(yī)療資源的均衡分布。

        綜上所述,在人工智能發(fā)展背景下,超聲醫(yī)學(xué)獲得了新的發(fā)展方向,各種智能系統(tǒng)不僅可以輔助甲狀腺、乳腺、肝臟等不同部位的超聲檢測(cè),而且具有良好的發(fā)展前景,通過構(gòu)建線上診斷平臺(tái)的方式,有效促進(jìn)醫(yī)療資源的均衡分配,為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、基層等醫(yī)院提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù),總體提升我國的醫(yī)療水平。

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