創(chuàng )投大咖說(shuō)·專(zhuān)訪(fǎng)東南大學(xué)楊冠羽教授：人工智能已在醫學(xué)影像診斷中發(fā)揮重要作用

      楊冠羽，東南大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院、軟件學(xué)院、人工智能學(xué)院副院長(cháng)、教授、博士生導師，IEEE高級會(huì )員。中國圖像圖形學(xué)會(huì )醫學(xué)影像專(zhuān)業(yè)委員會(huì )委員。東南大學(xué)生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)博士、法國雷恩一大信號與圖像處理專(zhuān)業(yè)博士、荷蘭萊頓大學(xué)醫學(xué)中心(LUMC，Leiden University)圖像處理實(shí)驗室博士后。長(cháng)期從事醫學(xué)人工智能、圖像處理與分析、計算機輔助診斷與手術(shù)方面的研究。承擔及參與國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家科技重大專(zhuān)項、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等項目十余項。發(fā)表包括IEEE TIP、IEEE TMI、Medical Image Analysis、ECCV、MICCAI等頂級期刊和會(huì )議在內的論文60余篇，授權國家發(fā)明專(zhuān)利10余項。

　　前言

　　隨著(zhù)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)始在醫學(xué)影像診斷中發(fā)揮重要作用。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，利用AI技術(shù)輔助醫學(xué)影像診斷可以提高醫生診斷的準確性和效率，為患者提供更好的醫療服務(wù)。AI技術(shù)可以利用深度學(xué)習和計算機視覺(jué)算法對醫學(xué)影像進(jìn)行快速、準確的分析和診斷，大大提高了醫生的工作效率和診斷準確率，同時(shí)也降低了醫療成本。創(chuàng )投集團邀請到了東南大學(xué)楊冠羽教授，和我們一同分享人工智能技術(shù)在醫學(xué)影像中的應用。

　　創(chuàng )投集團：目前AI技術(shù)在醫療領(lǐng)域中有哪些前沿的最新消息?

　　楊冠羽教授：分享幾則消息吧。一是斯坦福大學(xué)的皮膚癌診斷研究指出深度學(xué)習模型對皮膚癌診斷的水平與醫生相當;二是利用非增強心臟MR電影序列人工智能算法在有效診斷慢性心肌梗死的同時(shí)，避免了造影劑的使用;三是AlphaFold團隊利用深度學(xué)習模型進(jìn)行了高精度快速的蛋白質(zhì)結構預測。

　　創(chuàng )投集團：AI技術(shù)在醫學(xué)影像診斷中的主要技術(shù)有哪些?

　　楊冠羽教授：主要有：(1)圖像識別：AI技術(shù)可以對醫學(xué)影像進(jìn)行自動(dòng)化處理和分析，從而幫助醫生識別和分析影像中的細節和特征。例如，在疑似肺結節的影像中，AI可以自動(dòng)識別和分類(lèi)不同類(lèi)型的結節，并為醫生提供詳細的分析結果和建議。在乳腺癌篩查中，AI技術(shù)可以自動(dòng)識別腫瘤和正常組織的差異，并幫助醫生快速準確地診斷腫瘤。(2)圖像分割：醫學(xué)影像中常常存在一些困難的問(wèn)題，例如圖像模糊、低對比度和噪聲等。這些問(wèn)題往往會(huì )導致醫生在影像分析和診斷過(guò)程中遇到困難。AI技術(shù)可以幫助醫生解決這些問(wèn)題，提高醫學(xué)影像的質(zhì)量。其中，圖像分割是一種非常有用的技術(shù)，它可以將醫學(xué)影像中的圖像分成不同的區域，并將每個(gè)區域分配給不同的組織、結構或器官。

　　創(chuàng )投集團：AI技術(shù)在醫學(xué)影像診斷中有哪些應用?

　　楊冠羽教授：主要有3個(gè)方面的應用：

　　(1)CT和MRI影像分析：CT和MRI是臨床醫學(xué)中常用的影像檢查方式，但這些圖像的分析往往需要耗費大量的時(shí)間和精力。AI技術(shù)可以自動(dòng)識別圖像中的組織和器官，并在較短時(shí)間內對圖像進(jìn)行分析。例如，在CT掃描中，AI可以幫助醫生自動(dòng)識別骨骼結構、血管、腫瘤等，并給出診斷建議。這大大減輕了醫生的工作負擔，提高了診斷的準確性和速度。

　　(2)乳腺X光檢查：AI技術(shù)在乳腺X光檢查中也有廣泛應用。乳腺X光檢查是目前早期發(fā)現乳腺癌的主要方式之一，但是對于醫生來(lái)說(shuō)，分析X光圖像需要較高的技能水平。通過(guò)使用AI技術(shù)，可以幫助醫生快速和準確地分析圖像，識別潛在的乳腺癌病變。

　　(3)超聲和心臟影像分析：超聲和心臟影像是心血管疾病診斷的關(guān)鍵。AI技術(shù)可以通過(guò)自動(dòng)識別圖像中的心臟結構、功能和血流來(lái)幫助醫生進(jìn)行診斷。例如，在超聲圖像中，AI可以自動(dòng)計算心臟的大小和運動(dòng)范圍，并生成心臟的三維圖像，幫助醫生更準確地診斷病情。

　　創(chuàng )投集團：近期我們國內在A(yíng)I+醫學(xué)影像方面有哪些實(shí)踐案例?

　　楊冠羽教授：最近的相關(guān)研究案例是針對江蘇省人民醫院提出了治療腎癌的新方法——腎段動(dòng)脈阻斷的腹腔鏡下腎部分切除手術(shù)。該手術(shù)技術(shù)難度較大，對術(shù)前個(gè)體化精準手術(shù)方案要求較高。我們團隊與江蘇省人民醫院泌尿外科、影像科合作，利用人工智能技術(shù)，研究了基于三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的一系列術(shù)前影像處理關(guān)鍵算法，實(shí)現了術(shù)前CT圖像中，腎臟、腫瘤、動(dòng)脈、靜脈等手術(shù)相關(guān)器官的全自動(dòng)分割，段動(dòng)脈供血量化評估等，為精準的腹腔鏡下腎部分切除術(shù)計劃設計創(chuàng )造了條件。相關(guān)成果發(fā)表在包括Med Img Anal、IEEE JBHI、MICCAI、IJCAI等醫學(xué)圖像處理及人工智能領(lǐng)域的頂級期刊和會(huì )議上。

　　創(chuàng )投集團：AI技術(shù)在醫學(xué)影像診斷中的未來(lái)發(fā)展趨勢請和我們分享一下。

　　楊冠羽教授：我認為未來(lái)趨勢主要有4個(gè)方面：(1)更加精準：隨著(zhù)深度學(xué)習技術(shù)的不斷進(jìn)步，AI算法的精度將會(huì )更高，診斷結果將更加準確。目前的AI算法已經(jīng)可以在醫學(xué)影像上進(jìn)行復雜的圖像分析和診斷，但是在一些細節上還存在誤診的情況。未來(lái)，隨著(zhù)深度學(xué)習技術(shù)的進(jìn)一步提升，AI算法的精度將會(huì )更高，診斷結果將更加準確。(2)個(gè)性化：未來(lái)的醫學(xué)影像診斷將更加個(gè)性化。AI技術(shù)可以對每個(gè)患者的影像數據進(jìn)行分析，并根據患者的個(gè)體差異提供更為準確的診斷和治療方案。比如，根據患者的基因組數據和影像數據，AI技術(shù)可以預測患者患某種疾病的風(fēng)險，或者提供個(gè)性化的藥物治療方案。(3)遠程醫療：隨著(zhù)5G技術(shù)的普及，AI技術(shù)在醫學(xué)影像診斷中的應用也將更加廣泛。5G技術(shù)可以實(shí)現更加快速、穩定的數據傳輸，將醫學(xué)影像數據從患者現場(chǎng)傳輸至遠程醫生手中，大大提高了醫療服務(wù)的效率和質(zhì)量。(4)教育和培訓：未來(lái)AI技術(shù)在醫學(xué)影像診斷領(lǐng)域還將會(huì )應用于醫學(xué)研究和教育。AI技術(shù)可以利用大量的醫學(xué)影像數據進(jìn)行分析和研究，為醫學(xué)研究提供更多的數據支持和方法論。同時(shí)，AI技術(shù)還可以應用于醫學(xué)教育，為醫學(xué)生提供更加真實(shí)、直觀(guān)的學(xué)習體驗，提高醫生的診斷能力和工作效率。

　　感謝楊教授的分享，我們相信，隨著(zhù)AI技術(shù)在醫學(xué)影像診斷中的作用不斷凸顯，未來(lái)醫療服務(wù)的效率和質(zhì)量一定能快速提高!

　　來(lái)源：投資四部張蘇榮、楊冠羽

　　審核：薛瑤

　　發(fā)布：尤異