核心提示:“還原影像片真實模樣”,將真理能譜圖像技術和CT斷層數據圖像復原技術相結合
大夫,請問我這個病是個什么情況?是良性還是惡性的啊?”“我這個病跑了好幾個醫院了,每次診斷結果都不一致,這是怎么回事呢?”“請問我經過治療后還會再復發嗎,我還能活多久啊?”這些經常由患者向臨床醫師提出的棘手問題,一般也會發生在放射醫生的會診閱片中。
要回答上述問題,除了“病理”這項診斷金標準,CT檢查也發揮了重大作用。CT成像的基本原理是X線束照射人體不同檢查部位的組織、器官,因其密度、厚度等差別產生不同的衰減,導致探測器接收衰減后的x射線,經過信號轉化處理成不同的灰階的相應的人體組織、器官的CT圖像。當患者體內組織發生病變后,其不同密度的病理組織同樣能被CT設備所檢出,這就是CT能夠檢出病變的基本原理。
一般來說,CT作為診斷工具,其圖像質量是幫助醫生做診斷的核心指標。也因此,CT影像的發展一般沿著如何在降低輻射的同時、提高圖像質量。為此,行業的頭部玩家們們紛紛致力于將深度學習、能譜成像等先進技術引入CT,以提升其效能。
據GE醫療中國首席技術官孫旭光介紹,CT影像大體已經歷了三個階段的發展:從最早的濾波反投影階段,圖像類似早年的電視模擬信號,有許多雪花和噪聲;到第二階段逐漸迭代,模擬信號慢慢變成高清信號;2019年之后的第三階段引入了深度學習算法,直觀效果“就好像電視現在都進入4K、8K時代”,可以看到更多細節、更好的組織邊界,以及更低的噪聲。
由GE醫療自主研發而成的TrueFidelity™ GSI便是這一思路的重要體現,其主張要“還原影像片真實模樣”,將真理能譜圖像技術和CT斷層數據圖像復原技術相結合。該技術在今年9月舉辦的世界人工智能大會上得到了集中展示。
據悉,TrueFidelity™是GE醫療的深度學習圖像重建系統,與傳統算法相比,TrueFidelity™能通過持續學習高劑量下的高清影像,配合GE醫療相關的硬件技術,能將低輻射劑量下獲得的原始數據重建成高質量的圖像,還原圖像真相。
而GSI則是一種能譜成像技術,它突破了常規CT只有單一的CT值這一參數的邊界,可以提高細小結構的顯示,發現傳統CT難以發現的病灶,對物質成分進行鑒別,做出更精確的良惡性定性診斷,并可以進行物質成分的定量分析和追蹤。“舉一個著名的例子,用CT圖像去掃描一杯水,我們看到的只是水;但用CT的能譜成像就可以看到這杯水是糖水還是鹽水,得到更豐富的信息。”
能譜成像(GSI)與深度學習架構相結合的TrueFidelity™ GSI,則是要助力Apex CT設備無論常規掃描還是能譜掃描的原始數據中,均可根據學習結果對噪聲進行自主判斷,特別是針對腫瘤早期病變,TrueFidelity™ GSI讓輕度強化病灶與周邊組織結構的區分更加清晰,從而協助臨床為患者前移重疾早診早治時間窗口。據悉,該技術還采用了高低壓瞬間切換的技術方法,以精準控制球管的曝光,幫助醫生減少視覺疲勞,進而也有利于疾病的精準診斷。
通俗地理解,AI算法(深度學習)幫助提高圖像質量,能譜技術幫助發現更多病灶細節,二者“buff疊加”,幫助CT發揮最大的功能,以解決更多復雜的臨床問題;另外,也讓原本由于特殊體型的原因,無法進行能譜CT檢查的病人,也能獲得高質量的能譜檢查圖像。
“舉例來說,如果要做一個腫瘤活檢,但腫瘤內部成分其實是不均勻的,若在腫瘤內部取一個區域的生化組織做活檢,未必能得到最準確的結果”。也因此,活檢勢必要依賴于其他的輔助診斷手段。TrueFidelity™ GSI則提供了對應的解決方案,即“基于更精確的影像信息,幫助病理活檢采集到真正所需部分的組織樣本”,以期得到更精準的腫瘤診斷結果。
目前,TrueFidelity™ GSI技術已通過中國NMPA認證,搭載該技術的相關設備也已在上海瑞金醫院使用,正逐步推廣中。孫旭光也表示,這只是AI技術在醫療影像領域應用的冰山一角,他認為,未來AI技術還可以更好地幫助整個醫療技術發展,不光是診斷,甚至是治療,譬如越來越多的微創手術應用,其理念都是讓患者受到最少傷害的情況下得到治療,這些都有賴于智能影像技術的發展。
可以肯定的是,AI技術為我們帶來的不僅僅是觸手可及的便利,更加速傳統的醫療場景轉型與落地,讓醫療資源實現了效果最大化,更提升了人們的健康水平,改善患者的預后效果。而隨著以TrueFidelity™ GSI技術為例的更多AI技術問世,AI“邂逅”腫瘤診治、精準醫療,也將引來新一輪醫學革命。
要回答上述問題,除了“病理”這項診斷金標準,CT檢查也發揮了重大作用。CT成像的基本原理是X線束照射人體不同檢查部位的組織、器官,因其密度、厚度等差別產生不同的衰減,導致探測器接收衰減后的x射線,經過信號轉化處理成不同的灰階的相應的人體組織、器官的CT圖像。當患者體內組織發生病變后,其不同密度的病理組織同樣能被CT設備所檢出,這就是CT能夠檢出病變的基本原理。
一般來說,CT作為診斷工具,其圖像質量是幫助醫生做診斷的核心指標。也因此,CT影像的發展一般沿著如何在降低輻射的同時、提高圖像質量。為此,行業的頭部玩家們們紛紛致力于將深度學習、能譜成像等先進技術引入CT,以提升其效能。
據GE醫療中國首席技術官孫旭光介紹,CT影像大體已經歷了三個階段的發展:從最早的濾波反投影階段,圖像類似早年的電視模擬信號,有許多雪花和噪聲;到第二階段逐漸迭代,模擬信號慢慢變成高清信號;2019年之后的第三階段引入了深度學習算法,直觀效果“就好像電視現在都進入4K、8K時代”,可以看到更多細節、更好的組織邊界,以及更低的噪聲。
由GE醫療自主研發而成的TrueFidelity™ GSI便是這一思路的重要體現,其主張要“還原影像片真實模樣”,將真理能譜圖像技術和CT斷層數據圖像復原技術相結合。該技術在今年9月舉辦的世界人工智能大會上得到了集中展示。
記者現場拍攝
據悉,TrueFidelity™是GE醫療的深度學習圖像重建系統,與傳統算法相比,TrueFidelity™能通過持續學習高劑量下的高清影像,配合GE醫療相關的硬件技術,能將低輻射劑量下獲得的原始數據重建成高質量的圖像,還原圖像真相。
而GSI則是一種能譜成像技術,它突破了常規CT只有單一的CT值這一參數的邊界,可以提高細小結構的顯示,發現傳統CT難以發現的病灶,對物質成分進行鑒別,做出更精確的良惡性定性診斷,并可以進行物質成分的定量分析和追蹤。“舉一個著名的例子,用CT圖像去掃描一杯水,我們看到的只是水;但用CT的能譜成像就可以看到這杯水是糖水還是鹽水,得到更豐富的信息。”
能譜成像(GSI)與深度學習架構相結合的TrueFidelity™ GSI,則是要助力Apex CT設備無論常規掃描還是能譜掃描的原始數據中,均可根據學習結果對噪聲進行自主判斷,特別是針對腫瘤早期病變,TrueFidelity™ GSI讓輕度強化病灶與周邊組織結構的區分更加清晰,從而協助臨床為患者前移重疾早診早治時間窗口。據悉,該技術還采用了高低壓瞬間切換的技術方法,以精準控制球管的曝光,幫助醫生減少視覺疲勞,進而也有利于疾病的精準診斷。
通俗地理解,AI算法(深度學習)幫助提高圖像質量,能譜技術幫助發現更多病灶細節,二者“buff疊加”,幫助CT發揮最大的功能,以解決更多復雜的臨床問題;另外,也讓原本由于特殊體型的原因,無法進行能譜CT檢查的病人,也能獲得高質量的能譜檢查圖像。
“舉例來說,如果要做一個腫瘤活檢,但腫瘤內部成分其實是不均勻的,若在腫瘤內部取一個區域的生化組織做活檢,未必能得到最準確的結果”。也因此,活檢勢必要依賴于其他的輔助診斷手段。TrueFidelity™ GSI則提供了對應的解決方案,即“基于更精確的影像信息,幫助病理活檢采集到真正所需部分的組織樣本”,以期得到更精準的腫瘤診斷結果。
目前,TrueFidelity™ GSI技術已通過中國NMPA認證,搭載該技術的相關設備也已在上海瑞金醫院使用,正逐步推廣中。孫旭光也表示,這只是AI技術在醫療影像領域應用的冰山一角,他認為,未來AI技術還可以更好地幫助整個醫療技術發展,不光是診斷,甚至是治療,譬如越來越多的微創手術應用,其理念都是讓患者受到最少傷害的情況下得到治療,這些都有賴于智能影像技術的發展。
可以肯定的是,AI技術為我們帶來的不僅僅是觸手可及的便利,更加速傳統的醫療場景轉型與落地,讓醫療資源實現了效果最大化,更提升了人們的健康水平,改善患者的預后效果。而隨著以TrueFidelity™ GSI技術為例的更多AI技術問世,AI“邂逅”腫瘤診治、精準醫療,也將引來新一輪醫學革命。