人工智能和3D打印如何幫助患者?
每個人都擁有獨一無二的身體,每個人發(fā)病的原因同中有異。我們每一個人都渴望“精準醫(yī)學”,通過診斷精確找到病在何處、如何發(fā)生、如何治療。醫(yī)學的歷史就是不斷走向精準:100年前,是聽診器、三大常規(guī)手術刀、止血鉗;80年前,有了可見肺部和關節(jié)變化的X光;40年前,演進到CT;如今,則有核磁彩超、機器人、PET-CT、微創(chuàng)、手術導航、遠程醫(yī)療等。數(shù)字醫(yī)學帶來的精準治療無疑將成為新的生長點。
當我們擁有了數(shù)字化人體,國內數(shù)字醫(yī)療影像市場的中高端份額目前多被跨國企業(yè)所壟斷,隨著青島數(shù)字醫(yī)學在山東的崛起和推廣,我們擁有了走向世界的發(fā)端。那么?青島數(shù)字醫(yī)學和3D打印領域,醫(yī)生是如何運用人工智能,為患者診斷和治療的呢?3月15日,首屆青島大學附屬醫(yī)院數(shù)字醫(yī)學與臨床3D打印學術研討會召開,在青島大學附屬醫(yī)院副院長董蒨,青島大學附屬醫(yī)院院長助理、科研管理部主任牛海濤,青島大學附屬醫(yī)院院長助理、醫(yī)務部主任李環(huán)廷等專家主持下,首次系統(tǒng)生動地闡述了數(shù)字醫(yī)學在青島乃至山東的應用。
數(shù)字醫(yī)學繪制精準“軍用地圖”
盧云——青島大學數(shù)字醫(yī)學與計算機輔助手術研究院副院長山東省數(shù)字醫(yī)學與計算機輔助手術重點實驗室副主任青島大學附屬醫(yī)院普外科副主任
青島大學附屬醫(yī)院與海信醫(yī)療聯(lián)合研制的海信虛擬內窺鏡顯示系統(tǒng)(HisenseENDO)是結合CT影像數(shù)據(jù),通過對胃腸道腫瘤進行虛擬內鏡系統(tǒng)三維數(shù)字模擬成像,實現(xiàn)對胃腸道腫瘤發(fā)生部位進行早期精準“定位”,同時通過大量數(shù)據(jù)分析智能比較良惡性腫瘤CT圖像特征間的差別,幫助臨床醫(yī)生對腫瘤進行更為客觀的定性乃至定量分析,來實現(xiàn)腫瘤的自動檢測及良惡性判別,實現(xiàn)胃腸道腫瘤良惡性自動識別,并對腫瘤實現(xiàn)無創(chuàng)性的“定性”診斷,已取得了良好的臨床效果。盧云教授已收到國際“第十二屆世界胃癌年會”(the12thInternationalGastricCancerCongress,IGCC)的正式邀請,將在今年四月份舉行的世界胃癌大會上就該項研究做主題發(fā)言。
同時盧云教授帶領的科研團隊通過應用海信CAS系統(tǒng)對胃腸道腫瘤的相應HENLE血管進行可視化三維重建模擬,可以在手術前精準判斷腫瘤周圍血管走行及變異,并依據(jù)周圍血管的精細三維重建結果決定胃癌根治術、右半結腸癌根治術等手術的手術方式及清掃范圍,這好像在手術之前給主刀醫(yī)生繪制了一幅精準的“軍用地圖”,在保證安全切除的基礎上,盡可能保留正常組織,減少術中創(chuàng)傷,以期達到精準手術,真正實現(xiàn)“微創(chuàng)”治療,有效加快患者術后康復。目前他們團隊對胃腸道腫瘤HENLE干的細致分型,已被國際著名醫(yī)學雜志收錄并應用。
人工智能實現(xiàn)精準手術
陳永健——海信醫(yī)療研發(fā)部副部長、醫(yī)學影像所所長青島大學數(shù)字醫(yī)學與計算機輔助手術研究院副院長
現(xiàn)在去醫(yī)院看病,如果病情稍微復雜點,醫(yī)生都會讓去拍個片。這些片子就是患者個體的身體截圖,很抽象。一般影像科醫(yī)生在學校里培訓五年,還要在醫(yī)院影像科培訓多年才具有獨立診斷能力。而且臨床醫(yī)生現(xiàn)在也要求能夠看懂這些片子。這就帶來一個問題,大家都愿意去有名的醫(yī)院找有名的醫(yī)生,但好醫(yī)生的資源畢竟是有限的,而依靠深度學習、大數(shù)據(jù)分析的人工智能技術卻能夠完美地解決這些問題。
一個肝膽腫瘤要確定手術方案,醫(yī)生需要清楚地知道腫瘤的邊界,與血管是壓迫、侵犯,還是僅僅只是挨著,這些都將導致不同的手術方案。人工智能系統(tǒng),根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的結果從這些抽象的影像中來提取出腫瘤的具體邊界在哪兒、腫瘤的體積,以及肝臟的體積、肝臟的邊界、周邊的血管如靜脈、門脈、動脈走形,還有膽道等各個方面跟腫瘤的關系,就像黑匣子一樣的東西變成完全透明化地展示在了醫(yī)生面前。它自動計算出來的殘肝體積和占肝的百分比都是相符的,符合手術要求,而這些指標對是否能做手術,手術后是否有嚴重的并發(fā)癥,都是非常相關的重要參數(shù)。
這就是青大附院與海信醫(yī)療合作研發(fā)的CAS計算機輔助系統(tǒng)。所謂的精準外科手術,就是通過基于人工智能的計算機輔助手術技術,輔助醫(yī)生規(guī)劃最優(yōu)的手術路徑,實現(xiàn)對病人最小的創(chuàng)傷,最大程度加速病患的康復。
數(shù)字化影像時代到來
徐文堅——青島大學附屬醫(yī)院放射科主任山東省醫(yī)學會數(shù)字醫(yī)學分會副主委
現(xiàn)在的醫(yī)學檢查,主要是在細胞病變或癌變之后,而細胞癌變之前的醫(yī)學診斷,需要更加數(shù)字化的精準檢查和診斷。這也是徐文堅對數(shù)字化醫(yī)學影像時代的期盼。
倫琴發(fā)現(xiàn)X線為放射學的發(fā)展奠定了基礎,在其后的100余年中,隨著各種新型成像技術不斷出現(xiàn)及改進,放射學由單純的X線成像發(fā)展到包括CT、MRI、超聲、核醫(yī)學、計算機放射成像(CR)、數(shù)字放射成像(DR)等各種數(shù)字化成像技術的現(xiàn)代影像學階段。成像技術的改進,同時也引起了包括思維模式、工作流程、管理方式等一系列改變與挑戰(zhàn),20世紀70年代初期CT的問世,成為傳統(tǒng)放射學步入現(xiàn)代影像學時代的革命性標志,在其后的時期里逐漸出現(xiàn)了各種各樣的成像技術,但根本進展為影像醫(yī)學的數(shù)字化,后者使得醫(yī)學影像學進入了迅猛發(fā)展的時期。
徐文堅說,醫(yī)學影像學的發(fā)展進步大大提高了醫(yī)生的診斷水平,而根據(jù)影像進行初步診斷直接影響手術方案設計、關乎預后。而目前常用的不同成像數(shù)據(jù)只能反應不同層次的信息,不同影像學檢查各有優(yōu)缺點,單一模態(tài)成像精確診斷困難。以分子化影像學等為代表的數(shù)字化影像醫(yī)學則是影像學的未來,將能做到早期精準檢出、定位、定性、分期、分級,可將現(xiàn)有信息進行再挖掘,實現(xiàn)高度敏感、特異、準確的影像,助推精準醫(yī)學時代到來。
(責任編輯:admin)