憑借其提高的生產(chǎn)力和準確性以及更加個性化的體驗,AI正在徹底改變醫(yī)學成像。據(jù)Signify Research稱,到2023年,全球醫(yī)學影像人工智能市場,包括自動檢測,量化,決策支持和診斷軟件,將達到20億美元。
AI徹底改變醫(yī)學成像 2023年全球醫(yī)學影像人工智能市場將達20億美元
全球醫(yī)學圖像分析軟件的收入預測(Signify Research)
醫(yī)學成像處理中使用的AI技術包括深度學習,機器學習,AR,數(shù)據(jù)挖掘等。這些技術能夠?qū)崿F(xiàn)疾病篩查,疾病診斷,醫(yī)學外科等方面的一系列目標。
AI激活醫(yī)學圖像處理:醫(yī)學圖像處理本質(zhì)上是計算機視覺技術的應用。機器學習和深度學習等AI技術被用于計算機視覺技術處理的成像數(shù)據(jù)的智能分析,如成像配準和融合; 并可以協(xié)助醫(yī)生進行醫(yī)學圖像標記,疾病診斷和手術。
醫(yī)學圖像與其他類型的數(shù)據(jù)集成以供分析:如果在AI算法的訓練中將醫(yī)學成像數(shù)據(jù)與患者的身體體征,病史,遺傳信息,身份信息和其他非圖像數(shù)據(jù)相結(jié)合,這可以幫助機器分析更高維度的數(shù)據(jù)并提取最基本的特征。探索疾病背后隱含的相關性可以幫助醫(yī)生更準確地診斷疾病。
深度學習在疾病診斷中超越機器學習:傳統(tǒng)的計算機輔助診斷(CAD)方法主要基于機器學習或?qū)<蚁到y(tǒng),并且因機械運行或無益而受到批評。然而,深度學習算法已被證明更有效,并且可以更全面地處理醫(yī)學數(shù)據(jù),提取有用信息并輸出疾病的關鍵點,從而使醫(yī)生免于耗時的臨床工作。
醫(yī)學成像使用情景中的
AI在處理醫(yī)學成像數(shù)據(jù)時,AI具有優(yōu)勢,因為CNN和RNN可自發(fā)地適應圖像處理。在醫(yī)院和其他醫(yī)療機構,如獨立成像中心和體檢中心,醫(yī)學成像處理已成為人工智能最重要的實際應用之一。
下表排除了沒有醫(yī)學成像數(shù)據(jù)的情景,例如醫(yī)學純文本處理。它也省略了生物電,其中圖像處理技術與通用計算機視覺技術截然不同。
谷歌--LYNA: 谷歌的LYmph節(jié)點助手(LYNA)深度學習計劃可以訓練乳腺癌患者的病理幻燈片,以準確檢測乳腺癌的傳播。該算法可以區(qū)分載玻片與轉(zhuǎn)移性疾病,并確定每張幻燈片中的癌癥部位和其他可疑區(qū)域。與LYNA相比,病理學家檢查幻燈片所需的平均時間僅為一分鐘,而沒有助手則需要兩分鐘。
ImmersiveTouch--ImmersiveView:這是一套集成的VR實時解決方案,用于優(yōu)化個性化的手術計劃,患者參與和手術教學。ImmersiveView套件將CT和MR圖像轉(zhuǎn)換為直觀,準確,高分辨率的VR模型,允許醫(yī)生操縱和探索患者的VR模型,以評估手術選項并為手術做好準備。
直觀的手術--達芬奇系統(tǒng):達芬奇系統(tǒng)包括一個控制臺和一個包含腹腔鏡的病人側(cè)推車,腹腔鏡是一個細管,在終端設有微型攝像頭和光源。它的設計允許外科醫(yī)生靠近控制臺操作并移動攝像頭,攝像頭將圖像發(fā)送到顯示器以指導外科醫(yī)生。
醫(yī)學影像中AI的趨勢和局限性
人工智能技術受到醫(yī)學影像市場的歡迎,因為它可以降低效率低下并節(jié)省醫(yī)生的時間,但也有一些因素限制了AI在醫(yī)學影像中的實際應用。例如,大量醫(yī)學成像數(shù)據(jù)分散在不同的醫(yī)院,獨立的成像中心和研究機構中,這使得難以有效地組裝和利用醫(yī)學成像數(shù)據(jù)。
AI的快速改進繼續(xù)推動醫(yī)學成像技術的開發(fā)和部署。除疾病診斷外,AI還可用于分子/細胞水平的圖像處理和介入成像,協(xié)助非手術診斷和治療。預計監(jiān)管機構和行業(yè)協(xié)會將合作組建醫(yī)學影像專家團隊,為行業(yè)建立算法模型評估標準。