AI不止ChatGPT! 看云計算和AI如何助力云影像和早癌篩查
前言
隨著最近ChatGPT的火爆,AI這一話題,再次回到公眾的視野里,各類的大模型和應用像雨后春筍般冒了出來。誠然,這些應用幫我們提高了很多工作效率,但是始終是屬于錦上添花而非雪中送炭。
筆者認為假如AI在生命科學領域如果有特別的貢獻,那才是真正造福于人類的一件事情,接下來,我會分享一系列的AI在醫(yī)療領域最新的發(fā)展和應用。
影像學,是醫(yī)療領域重要的組成部分,也是早期癌癥篩查的重要手段,那么本文第一篇:就從AI搭配云計算是如何“賦能”傳統(tǒng)醫(yī)療影像這一話題開篇。
CT的基本原理
既然本文是講影像,那么我們首先需要對CT的基本原理有個大概的認識:
CT可以根據(jù)人體不同組織對X線的吸收與透過率的不同,應用靈敏度極高的儀器對人體進行測量,然后將測量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計算機,電子計算機對數(shù)據(jù)進行處理后,就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像,發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細小病變。
通俗來講:
可以把人想象成豆腐,通過人體的x線束,我們可以把它想象成一把刀。
發(fā)射X線
x線如切豆腐一樣,把人體從頭到腳,切成一個個細小的薄片。
衰減
CT掃描時,x線以一定的厚度,通過人體的斷面,在穿透人體的過程中,x線的強度會發(fā)生衰減。
根據(jù)不同的衰減信號分析處理
CT機會有一個探測器去接收衰減后的x線,經(jīng)過一系列復雜的數(shù)學運算和計算機處理,將衰減的x線信號,轉(zhuǎn)化為這個人體斷面的圖像,不同的灰度,代表不同的組織器官,從而形成我們最終看到的CT橫斷位圖像,俗稱膠片,片子。
傳統(tǒng)膠片的劣勢
1:難以攜帶和整理
通過上面的介紹我們知道,一次的檢查是有幾十上百張的片子的,醫(yī)院放射科醫(yī)生會整理出來比較有代表的十張左右,打印成膠片。
假如一次檢查是十張膠片,那么一個慢性病患者,可能會進行幾十次的持續(xù)檢查。那么就會有數(shù)百張的膠片,難以整理,也難以攜帶。
2:難以保存
由于膠片的材質(zhì)的影響,膠片很難保存,尤其是不能在潮濕和高溫環(huán)境,會損壞膠片,模糊不清。
3:難以發(fā)現(xiàn)微小病灶
我們由上文的CT檢查的原來介紹可以知道,CT的層數(shù)越多,影像看的就越清楚,越容易發(fā)現(xiàn)微小病灶,而傳統(tǒng)膠片,是由放射科醫(yī)生選出的幾個比較有特征的層。如果放射科醫(yī)生沒有發(fā)現(xiàn)病灶,那么打印出來的膠片就依然看不到,后續(xù)的醫(yī)生也看不到。
4:難以分享進行遠程問診
假如在醫(yī)療條件比較落后的地區(qū),通過檢查發(fā)現(xiàn)可能會有健康問題,通過APP問診發(fā)達地區(qū)的醫(yī)生的時候,醫(yī)生需要提供影像文件,如果是傳統(tǒng)膠片就難以分享。
5:難以動態(tài)觀察病灶形態(tài)
有些病灶,需要動態(tài)觀察形態(tài),特征,放大,三維重建等等的操作,這些通過傳統(tǒng)膠片都難以實現(xiàn)。
云計算行業(yè)賦能
解決影像問題是醫(yī)院和患者都需要解決的問題,那么上面的問題能解決嗎?
可以,在市面上已經(jīng)出來了比較成熟的解決方案。
通過上圖我們可以看到,云廠家通過,存儲,數(shù)據(jù),運維,云計算能力,安全,等方式賦能醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)院在影像云上進行升級。
目前實現(xiàn)的效果
患者和醫(yī)生可以在APP,瀏覽器,小程序等多設備查詢
便于分享遠程問診
患者不用擔心存儲的問題動態(tài)觀察,
看到每一層的影像情況發(fā)現(xiàn)微小病灶
那么互聯(lián)網(wǎng)對影像的賦能止步于此了嗎?不!
AI賦能
如上圖:
如果不使用紅框標記病灶,從視覺上很容易發(fā)現(xiàn)這個毫米級別的病灶嗎?
假如一次檢查,CT掃描影像數(shù)量多(幾十上百張),那么醫(yī)生診斷的時間長,加上工作量大,容易疲勞,人工誤差不可避免。
以這個影像結(jié)果來看,假如這是一個早期肺癌,那么如果影像醫(yī)生漏掉幾層的圖像,或者是沒有發(fā)現(xiàn)這個病灶, 可能幾年過后就已經(jīng)發(fā)展到晚期了。這是非常令人惋惜的事情。
那么如果我們通過計算器視覺加上AI去大致識別出來所有有可能是病灶的影像和位置,并且給予影像醫(yī)生提示,是不是大大減少了漏診的可能?
如下圖:
目前市面上,AI對于早癌的篩查方面,取得了不錯的成績,比較熱門的項目是,胸部CT的檢測,乳腺癌CT的篩查,胰腺癌的篩查。
總結(jié)
云計算的賦能,相當于打通了醫(yī)生和患者的影像信息的壁壘,而AI將賦能影像科醫(yī)生,提升診斷質(zhì)量。
那,AI對醫(yī)療領域的幫助僅限于此嗎?AI鑒別早期癌癥具體是怎么實現(xiàn)的?歡迎添加下方我的微信,持續(xù)關注我們,在接下來的文章中我們將逐步進行分享。