AI不止ChatGPT,看云计算和AI如何助力云影像和早癌筛查

  1. 前言

    随着最近ChatGPT的火爆,AI这一话题,再次回到公众的视野里,各类的大模型和应用像雨后春笋般冒了出来。诚然,这些应用帮我们提高了很多工作效率,但是始终是属于锦上添花而非雪中送炭。

    笔者认为假如AI在生命科学领域如果有特别的贡献,那才是真正造福于人类的一件事情,接下来,我会分享一系列的AI在医疗领域最新的发展和应用。

    影像学,是医疗领域重要的组成部分,也是早期癌症筛查的重要手段,那么本文第一篇:就从AI搭配云计算是如何“赋能”传统医疗影像这一话题开篇

    CT的基本原理


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    既然本文是讲影像,那么我们首先需要对CT的基本原理有个大概的认识:

    CT可以根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同,应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量,然后将测量所获取的数据输入电子计算机,电子计算机对数据进行处理后,就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内任何部位的细小病变。

    通俗来讲:

    可以把人想象成豆腐,通过人体的x线束,我们可以把它想象成一把刀。

    发射X线

    x线如切豆腐一样,把人体从头到脚,切成一个个细小的薄片。

    衰减

    CT扫描时,x线以一定的厚度,通过人体的断面,在穿透人体的过程中,x线的强度会发生衰减。

    根据不同的衰减信号分析处理

    CT机会有一个探测器去接收衰减后的x线,经过一系列复杂的数学运算和计算机处理,将衰减的x线信号,转化为这个人体断面的图像,不同的灰度,代表不同的组织器官,从而形成我们最终看到的CT横断位图像,俗称胶片,片子。

    传统胶片的劣势


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    1:难以携带和整理

    通过上面的介绍我们知道,一次的检查是有几十上百张的片子的,医院放射科医生会整理出来比较有代表的十张左右,打印成胶片。

    假如一次检查是十张胶片,那么一个慢性病患者,可能会进行几十次的持续检查。那么就会有数百张的胶片,难以整理,也难以携带。

    2:难以保存

    由于胶片的材质的影响,胶片很难保存,尤其是不能在潮湿和高温环境,会损坏胶片,模糊不清。

    3:难以发现微小病灶

    我们由上文的CT检查的原来介绍可以知道,CT的层数越多,影像看的就越清楚,越容易发现微小病灶,而传统胶片,是由放射科医生选出的几个比较有特征的层。如果放射科医生没有发现病灶,那么打印出来的胶片就依然看不到,后续的医生也看不到。

    4:难以分享进行远程问诊

    假如在医疗条件比较落后的地区,通过检查发现可能会有健康问题,通过APP问诊发达地区的医生的时候,医生需要提供影像文件,如果是传统胶片就难以分享。

    5:难以动态观察病灶形态

    有些病灶,需要动态观察形态,特征,放大,三维重建等等的操作,这些通过传统胶片都难以实现。

    云计算行业赋能

    解决影像问题是医院和患者都需要解决的问题,那么上面的问题能解决吗?

    可以,在市面上已经出来了比较成熟的解决方案。

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    通过上图我们可以看到,云厂家通过,存储,数据,运维,云计算能力,安全,等方式赋能医疗机构和医院在影像云上进行升级。

    目前实现的效果

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    • 患者和医生可以在APP,浏览器,小程序等多设备查询

    • 便于分享远程问诊

    • 患者不用担心存储的问题动态观察,

    • 看到每一层的影像情况发现微小病灶

    那么互联网对影像的赋能止步于此了吗?不!

    AI赋能

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    如上图:

    如果不使用红框标记病灶,从视觉上很容易发现这个毫米级别的病灶吗?

    假如一次检查,CT扫描影像数量多(几十上百张),那么医生诊断的时间长,加上工作量大,容易疲劳,人工误差不可避免。

    以这个影像结果来看,假如这是一个早期肺癌,那么如果影像医生漏掉几层的图像,或者是没有发现这个病灶, 可能几年过后就已经发展到晚期了。这是非常令人惋惜的事情。

    那么如果我们通过计算器视觉加上AI去大致识别出来所有有可能是病灶的影像和位置,并且给予影像医生提示,是不是大大减少了漏诊的可能?

    如下图:

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    目前市面上,AI对于早癌的筛查方面,取得了不错的成绩,比较热门的项目是,胸部CT的检测,乳腺癌CT的筛查,胰腺癌的筛查。

    总结



    云计算的赋能,相当于打通了医生和患者的影像信息的壁垒,而AI将赋能影像科医生,提升诊断质量。

    那,AI对医疗领域的帮助仅限于此吗?AI鉴别早期癌症具体是怎么实现的?欢迎添加下方我的微信,持续关注我们,在接下来的文章中我们将逐步进行分享。

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