GE医疗发布全新磁共振人工智能平台“智臻AI+”
来源:医趋势
与Edison平台伙伴“数坤科技”合作的肝脏磁共振人工智能分析平台正式推向临床
5月25日, GE医疗正式发布全新的磁共振人工智能平台——智臻AI+,这也是继2020年初发布“智简AI 3.0”平台后,在磁共振人工智能领域的又一重大突破。在技术上,“智臻AI+平台”集合了GE磁共振的闪速射频影像链,从数据采集源头确保获取高清、优质的影像数据;在临床应用上,这个创新平台搭载了“肝脏人工智能分析平台”应用,这是GE医疗与其Edison合作伙伴、国内领先的基于磁共振平台开发AI临床应用的企业“数坤科技”携手合作的最新成果,突破性地将AI技术在磁共振领域的应用拓展至读片、辅助诊断周期,可以帮助实现肝脏部位多个病灶自动提取、病灶征象自动描述、病变性质的智能分析等;结合GE磁共振设备所具备的极速增强DISCO LAVA技术,将肝脏磁共振动态增强扫描速度提升60%,精准获取肝脏多动脉期;同时,医生针对复杂肝脏磁共振影像学读片时间也大大缩短,将人工智能分析平台在病灶识别、配准和肝脏智能三维分割、读片诊断流程等方面的优势极大地发挥出来,真正将全影像链、全流程的人工智能磁共振技术推向临床,开启了磁共振智慧医疗的新时代。
将磁共振与人工智能(AI)结合的潜力完全释放出来,需要技术的突破和积累。GE医疗在7年间将磁共振AI平台进行四次迭代创新,其背后,是强大的创新基因在引领。
早在2013年,GE医疗就在业界率先推出了磁共振“AI 1.0”智能操作平台,实现了磁共振设备自动识别解剖部位、自动定位和自动连续扫描功能;2015年,“AI 2.0”智能后处理平台推出,在磁共振图像后处理端实现了一键多模融合的智能后处理操作流程;2020年初,“智简AI 3.0”平台发布,突破性地在影像成像前端核心环节实现AI深度神经网络算法,从成像源头去除伪影,进行前端图像优化,成像速度提升1倍,扫描成功率提升20%。中国磁共振扫描量大的情况下,“耗时短、伪影少、图像质量高”是安装了AI 3.0智简平台的用户反馈,可见,这项技术给临床诊断带来了效益。(数据来源:GE医疗中国磁共振临床应用团队)
今天,全新“智臻AI+”平台发布,在“智简AI 3.0”平台的基础上,这一全新平台所包含的影像链AI、成像平台AI、临床应用AI,三位一体,把AI这种数字化技术与磁共振诊断全方位融合,进一步释放AI在磁共振技术领域应用的潜能。
除了确保在源头进行影像数据高清采集的闪速射频影像链技术,DISCO LAVA极速动态增强扫描技术是成就智臻AI+平台的另一领先技术,大幅提升扫描速度,实现扫描效率提高60%。DISCO LAVA技术是GE医疗在磁共振领域一个最新突破,主要用于肝脏成像上,可以大幅提升扫肝脏部位描速度,同时,结合频率饱和压脂技术,同步提高图像对比度和信噪比,传统磁共振动态增强扫描时,一次屏气时长约18s,扫描两期图像;应用DISCO LAVA技术,一次屏气的情况下采集6期图像,提升扫描速度和效率,让临床可以捕捉到多动脉期,确保增强扫描的成功率。DISCO LAVA技术的实现,是AI辅助分析工具落地临床的前提,它为影像后的肝脏智能分析应用带来精准影像数据基础,从而推动了AI工具的临床落地。(数据来源:GE医疗中国磁共振临床应用团队)
关键的关键是,成像设备本身不断创新的这些技术,在提供更为丰富的影像学信息的同时,能在更短时间内获取足够多、高质量的数据,为后影像部分的AI应用开发、落地打下坚实基础,带来更多的可能性。
肝脏疾病发病和诊断面临很多挑战。智臻AI+通过整合辅助诊断的智能AI应用,实现临床端肝脏疾病的智能分析,缩短医生学习曲线、提高肝脏磁共振诊断效率和水平,让磁共振人工智能真正落地临床、帮助到临床…..这个成果的实现,GE医疗有个伙伴叫“数坤”。
挑战都有什么?首先是肝脏疾病的挑战。《2019年中国肿瘤登记年报》数据显示:2015年,全国恶性肿瘤发病约392.9万人,全国肝癌新发病例约36.5万,占全球新发病例的50%。肝癌是中国第二大肿瘤致死病因。60岁以下人群中,肝癌仍是最常见和致死率最高的肿瘤之一。(全国肿瘤登记中心的数据通常滞后3年左右)
第二是疾病的复杂性。国家消化系统疾病临床医学研究中心、首都医科大学附属北京友谊医院放射科杨正汉主任介绍,肝脏疾病种类繁多,按照病因、发病机制及病理状态的不同,分为局灶性病变和弥漫性病变。肝脏局灶性病变可进一步分为囊性或者实性病变,常见的类型都有数十种之多。这些局灶病变中,可以分为肿瘤或非肿瘤病变,肿瘤病变又有良性与恶性之分,诊断与鉴别诊断不仅难度大,而且费事费力。
第三,是疾病诊断的难度大,人才缺乏。临床上,肝脏磁共振检查可以解决绝大多数肝脏疾病诊断的问题。但是,杨主任介绍:“规范操作磁共振设备且判读图像能力强的影像医生很缺乏。由于肝脏本身的复杂特性,光一个脏器就有那么多种病变,磁共振有许多影像信息要去学习判断,所以影像医生学习成长过程漫长。”
其实AI等数字技术与医疗结合来辅助诊断、提升效率的进步已经走过了几年,但在磁共振领域,脚步相对慢一些。这与磁共振技术发展、成像复杂、数据量大都相关。磁共振肝脏扫描后,各种序列、各种角度产生至少上千幅不同的图像,巨大的信息量,AI算法、临床诊断的依据、流程等,都需要更精准的源头数据、更智能的磁共振平台基础,同时,也需要深入了解临床、了解诊断流程的AI算法开发。
早在2019年,GE医疗在国内布局Edison数字医疗生态,就已经开始与数坤科技紧密合作,基于医疗智能化生态发展积极投入,开发临床AI应用。此次“智臻AI+”所搭载的“肝脏人工智能分析平台”,正是GE医疗与数坤科技合作的最新成果。基于GE医疗磁共振设备产生的源头高清数据,结合GE磁共振智能AI平台所带来的扫描速度、影像重建的精准数据,这个智能分析平台能够在肝脏疾病诊断中实现:准确进行肝脏分割、分段,精准分辨血管走形;高度配合GE磁共振闪速射频影像链、DISCO LAVA平台,提高小病灶的超高清信号显像。此外,借助这样的临床AI应用,传统需要30~40分钟才能完成的复杂肝脏磁共振影像学读片,可以缩短到5分钟以内,化繁为简,极大提升工作效率。(数据来源:GE医疗中国磁共振临床应用团队和数坤科技技术开发团队)
可以说,此次与数坤科技合作推出并落地到临床的肝脏AI分析平台,实现了“后全流程AI”技术理念,首次将人工智能技术在磁共振的应用突破磁共振的成像周期,进入到读片和诊断周期,并通过一键式自动序列识别,进行病灶提取和征象描述,真正做到智能分析“会读片、易诊断”,不仅大大提高了影像科的工作效率,提升诊断能力,更能为临床决策提供自动化、数据化、规范化的影像信息,而AI自动提取病灶解剖特征与信息的特点,也为科研带来了无限的潜力。
友谊医院杨主任团队是这套临床AI辅助系统开发的临床端合作伙伴。“肝脏的分叶分段分析都是基于血管,我们把血管提取出来以后可以做3D重建,这对下一步无论是做肝移植、还是肝胆外科等都有了标准模型。血管结构勾勒出来以后,非血管结构的部分就是病灶了。我们测试了一下目前训练的模型,分割精度Dice值都在0.9以上,最高的已经达到0.96以上,能够满足目前临床的一般应用,”杨主任补充道。
GE医疗中国副总裁兼首席创新官戴鹰在“智臻AI+”的发布现场表示:“科技创新是GE与生俱来的DNA,高质量创新离不开合作,包括临床、科研、全球经验分享等等在内的院企紧密合作,是推动医疗服务水平提升的最佳路径。GE医疗愿意搭建一个平台,邀请临床医生和科技公司一道,将人工智能技术更好地应用于磁共振影像中,造福于人类健康。”