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疫后建設(shè)MR如何變身主力?GE醫(yī)療智簡AI給出新思路

疫情的全球化蔓延,更多成了CT、呼吸機(jī)、超聲等設(shè)備的主戰(zhàn)場。而設(shè)備精密程度堪稱金字塔尖的MR,在疫后體系建設(shè)中有哪些機(jī)會(huì)?是什么制約了MR在中國的普及?

由于CT對于新冠肺炎的影像學(xué)表現(xiàn)明顯,易于獲得,且能比RT-PCR更準(zhǔn)確地揭示患者患病的真實(shí)情況,這一類影像設(shè)備確實(shí)在疫情中發(fā)揮了不可替代的價(jià)值。但探其背后,如今的廣泛應(yīng)用,離不開設(shè)備本身的技術(shù)壁壘以及醫(yī)學(xué)人工智能的飛速發(fā)展。

九十年代初期,中國CT影像設(shè)備一年的銷售量只有兩百臺(tái)左右;到了今年,這個(gè)數(shù)字已經(jīng)超過了四千臺(tái),這里發(fā)生了超過20倍的增長。到了2018年,每百萬人口CT保有量已經(jīng)達(dá)到了16.8臺(tái),雖離美國的32.2臺(tái)仍有差距,但在本次疫情之中,確已滿足發(fā)熱門診的需要,而AI則在其中彌補(bǔ)的影像科醫(yī)生不足的缺陷。

相比之下,MR的保有量則略有不足,僅有的數(shù)據(jù)為2017年底統(tǒng)計(jì)的8289臺(tái),如此算下來,每百萬人保有量僅5.9臺(tái),特別是在上海這樣的一線城市,上海市區(qū)的居民曾為拍一個(gè)MR等待一個(gè)月的時(shí)間。

同為主流的大型影像設(shè)備,為何MR與CT在國內(nèi)的普及程度相差巨大?

圖像質(zhì)量門檻高,技術(shù)壁壘是最大制約

從影像發(fā)展的技術(shù)來說,從一百年前的二維X光,到三維的CT,再到磁共振,不同的序列,會(huì)產(chǎn)生不同的圖像。而磁共振能夠看到更多的功能信息,圖像越來越多,需要人眼處理的信息量就越來越大,但人腦的處理能力是有限的!叭绻粋(gè)人來看,我們的人腦就會(huì)崩潰了,所以必須借助大數(shù)據(jù)和人工智能來幫忙!眹抑攸c(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)首席科學(xué)家,來自中科院的田捷表示。

盡管MR在功能成像上存在巨大的優(yōu)勢,但針對這一類影像進(jìn)行人工智能研究的公司卻因?yàn)閿?shù)據(jù)量和復(fù)雜度的限制而寥寥無幾。如今,國內(nèi)人工智能企業(yè)1800余家企業(yè),醫(yī)療和影像人工智能占了280家,而在這些廠商中,有能力開發(fā)磁共振醫(yī)療影像AI產(chǎn)品的企業(yè)卻不足5家。

GE醫(yī)療中國磁共振產(chǎn)品部總經(jīng)理趙霞表示,相較于CT、X光等設(shè)備,MR的成像原理和設(shè)備相對復(fù)雜,影響因素和維度也非常多,所以發(fā)展也相對慢一些,這就更要求設(shè)備廠商能夠提供質(zhì)量更好的圖像,高質(zhì)量圖像進(jìn)、高質(zhì)量的信息出。

不同于X射線與CT,MR(磁共振)能夠?yàn)榛颊咛峁└鼮樨S富的軟組織相關(guān)細(xì)節(jié)。簡單來說,磁共振的原理是通過計(jì)算機(jī)捕獲平衡狀態(tài)粒子獲能后的躍遷。成像過程中,計(jì)算機(jī)必須處理不同序列下的多維數(shù)據(jù),很多環(huán)境因素都會(huì)改變圖像的質(zhì)量。

“胃腸道的蠕動(dòng),甚至吞咽動(dòng)作,周圍的干擾信號,都有可能造成偽影,這樣的圖像給到醫(yī)生,醫(yī)生無法進(jìn)行診斷!壁w霞表示,“所以,如何去掉MRI拍攝中的偽影,讓醫(yī)生拿到一個(gè)真正的高質(zhì)量圖像,進(jìn)而降低重復(fù)拍攝帶來的運(yùn)營成本。其次是速度問題。CT掃描通常一分鐘不到就能做完,但MR卻需要耗費(fèi)幾十倍的時(shí)間,速度問題一直是限制其廣泛應(yīng)用的瓶頸之一!

據(jù)統(tǒng)計(jì),近20%的MRI成像會(huì)由于圖像偽影問題,而導(dǎo)致需要重新做檢查!斑@樣無論給醫(yī)院運(yùn)行成本,還是患者就診時(shí)間上來看,都會(huì)造成很大就診壓力和資源浪費(fèi)。所以,我們考慮的就是,如何幫助醫(yī)院獲得更高質(zhì)量的圖像,而且縮短患者檢查的時(shí)間。”趙霞對動(dòng)脈網(wǎng)補(bǔ)充道。

善用所長,從成像源頭突圍

3月28日,GE醫(yī)療發(fā)布了“智簡”AI平臺(tái)或能為醫(yī)院與患者提供一個(gè)雙贏方案。不同于通常情況下AI對于成像數(shù)據(jù)的剖析,GE醫(yī)療這一次將目光放在了前端成像環(huán)節(jié),從信號采集到數(shù)據(jù)處理,再到原廠圖像重建,進(jìn)行AI技術(shù)的開發(fā)。這意味著,GE醫(yī)療能夠從成像源頭優(yōu)化圖像精準(zhǔn)度并提高成像效率。

從質(zhì)量和速度兩個(gè)方面出發(fā),智簡AI平臺(tái)運(yùn)用高智能的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,對超過10萬例磁共振原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了學(xué)習(xí)。完成學(xué)習(xí)后,該平臺(tái)可以在成像過程中對每個(gè)線圈單元采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,對噪聲、偽影信息進(jìn)行識別處理,第一時(shí)間將數(shù)據(jù)中的噪聲等雜質(zhì)剔除,獲得高質(zhì)量的原始圖像數(shù)據(jù)。同時(shí),圖像重建優(yōu)化過程中,也將基于AI算法抑制圖像偽影,深度提升圖像信噪比,讓成像速度大幅提高。

這意味著,在同樣的磁場強(qiáng)度下,智簡AI平臺(tái)支持下的MR能夠大幅降低偽影出現(xiàn)概率,提高20%掃描成功率,進(jìn)而降低醫(yī)院運(yùn)營成本。同時(shí),該平臺(tái)可以加速單個(gè)MRI成像時(shí)間,為醫(yī)院帶來增量;蛟S,上海市區(qū)的居民不必再為排一個(gè)MRI,等待長達(dá)一個(gè)月的時(shí)間。

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SIGNATM Creator率先配置智簡AI平臺(tái)

如果將自動(dòng)識別解剖部位、自動(dòng)連續(xù)掃描等磁共振流程智能化變革視為磁共振AI 1.0時(shí)代;將圖像重建后處理環(huán)節(jié)的多種智能分析和輔助診斷視為磁共振AI 2.0時(shí)代;那么如今回歸本源,在成像階段引入AI,進(jìn)而提升整個(gè)圖像的精度與效率,這便是磁共振AI 3.0時(shí)代。

田捷教授則表示:“人工智能技術(shù)的發(fā)展給臨床醫(yī)生診斷效率、準(zhǔn)確性提升帶來了很多機(jī)會(huì),特別是進(jìn)入到3.0時(shí)代,在AI技術(shù)賦能下,我們能從MRI中挖掘到更強(qiáng)大的、肉眼看不到的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)變成更快速、高清的成像,讓臨床更有力量。這項(xiàng)工作很有意義!

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論壇現(xiàn)場(左至右):北京安德醫(yī)智科技有限公司副總裁、大中華區(qū)CEO 李晶玨、中國食品藥品檢定研究院醫(yī)療器械檢定所所長李靜莉、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)首席科學(xué)家、中科院田捷教授、中國食品藥品鑒定研究院醫(yī)療器械鑒定所人工智能醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化歸口單位秘書長王浩

用AI賦能,撬動(dòng)市場新增量

由此看來,“智簡”AI平臺(tái)至少可以解決兩個(gè)核心醫(yī)療問題。其一是提高M(jìn)RI服務(wù)供應(yīng)。通過AI技術(shù)賦能,MR檢查速度大幅加快,成本因此降低,居民將獲得更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行MRI檢查,也就意味著更多的重疾能夠在初期便被發(fā)現(xiàn),既有利于患者治療,也利于醫(yī)?刭M(fèi)。

其二是為AI企業(yè)帶來更多標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù),推動(dòng)“AI+MRI”全流程的應(yīng)用。正如上海長征醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)科主任劉士遠(yuǎn)教授所言:“目前,針對于磁共振影像的人工智能研究和技術(shù),大多數(shù)局限在掃描流程的優(yōu)化和圖像后處理的輔助診斷,而在我們的期望中,AI不僅能運(yùn)用于數(shù)據(jù)采集、重建、后處理成像,更能夠運(yùn)用于臨床端的檢查、診斷和結(jié)構(gòu)化報(bào)告等下游全周期應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)全面的智能化,讓MRI更好地服務(wù)于臨床。”

通過解決這兩個(gè)問題,“智簡”AI平臺(tái)在一定程度上增加了MR的服務(wù)供應(yīng)量、使用效率以及運(yùn)營成本,使得這項(xiàng)設(shè)備能夠更多被更多醫(yī)療機(jī)構(gòu)所認(rèn)可。

對于疫后MR的市場前景,德勤生命科學(xué)與醫(yī)療行業(yè)管理咨詢主管合伙人俞超表示:“從存量市場來看,設(shè)備有自身的生命周期。隨著新一代MR設(shè)備的核心優(yōu)勢更加明顯,成像速度更快、質(zhì)量更好,對運(yùn)營質(zhì)量的提升效果顯著。從增量市場來講,隨著底層市場逐漸的擴(kuò)容,越來越多的基層醫(yī)院會(huì)升級設(shè)備配置,加之第三方影像中心等新興業(yè)態(tài)的興起、影像設(shè)備在重大疾病早期發(fā)現(xiàn)中的重要作用,我們與發(fā)達(dá)市場的差距正逐漸縮小, 綜合來看,MR市場前景十分樂觀!

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德勤生命科學(xué)與醫(yī)療行業(yè)管理咨詢主管合伙人俞超(左)

與GE醫(yī)療中國磁共振產(chǎn)品部產(chǎn)品市場總監(jiān)陳思(右)在分會(huì)場參與

不止于智簡AI

此次疫情對中國醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系的響應(yīng)、服務(wù)能力來講,都是一次大考,不僅讓我們更清楚地看到加強(qiáng)醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、促進(jìn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉和分級診療的急迫性,更意識到數(shù)字技術(shù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療的加速發(fā)展也迫在眉睫。

據(jù)悉,GE醫(yī)療中國正著力構(gòu)建以Edison(愛迪生)數(shù)字醫(yī)療智能平臺(tái)為基礎(chǔ)的數(shù)字醫(yī)療戰(zhàn)略,聚焦資產(chǎn)運(yùn)營管理、病患臨床產(chǎn)出、醫(yī)院能力建設(shè)三大領(lǐng)域。而AI正是實(shí)現(xiàn)這三大產(chǎn)出的重要技術(shù)之一。

當(dāng)前GE醫(yī)療已在設(shè)備上端擁有多款搭載AI技術(shù)的產(chǎn)品。除了此次推出的磁共振智簡AI技術(shù),之前的“深度天眼CT”應(yīng)用AI實(shí)現(xiàn)患者的擺位,避免醫(yī)護(hù)人員的近距離接觸造成的交叉感染,LOGIQ E20、Venue等超聲設(shè)備,可以自動(dòng)勾勒、識別病灶。

“軟件端,我們也在打造基于Edison平臺(tái)的開放生態(tài)系統(tǒng),既有我們自己研發(fā)的技術(shù)平臺(tái),比如前面不久剛剛發(fā)布的新冠肺炎CT影像智能分析平臺(tái)技術(shù)LK 2.0智贏新冠,我們也和多個(gè)國內(nèi)專注于AI的企業(yè)合作,在各大疾病領(lǐng)域加速數(shù)字醫(yī)療應(yīng)用在客戶端的落地!壁w霞表示。

種種舉措都顯示出GE醫(yī)療做好影像“源頭”的決心,而圖像源頭的數(shù)據(jù)質(zhì)量對于AI產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化十分重要。數(shù)年來,很多企業(yè)踩著標(biāo)準(zhǔn)化不一的數(shù)據(jù)做出了難以應(yīng)用于實(shí)際的AI,而如今,GE醫(yī)療正為嘗試加固這一“基底”。那么,如果GE醫(yī)療能夠給予AI影像研究人員更多、更高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),或許,我們能從影像源頭數(shù)據(jù)之中發(fā)掘更多價(jià)值,重新定義影像學(xué)的價(jià)值……

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