影像数智化
一、AIR™ Recon DL
人工智能和深度学习的出现,让公司在磁共振发展的方向选择上,有了新的风向标。而GE医疗最新发布的AIR™ Recon DL技术便是典型的攻坚成果,它是业内获得FDA认证的基于深度学习技术的磁共振影像重建技术,它将深度学习嵌入到磁共振重建原始数据阶段,将MR信号与噪声分离,实现了磁共振信号的“所见即为真”,帮助实现病理影像化。
而目前针对磁共振影像的AI技术,大多集中在两方面:一个是前期流程智能化,如自动识别解剖部位(磁共振AI 1.0时代);另一个是图像重建后的智能分析和辅助诊断,如结构与功能成像的多模态融合(磁共振AI 2.0时代)。
AIR™ Recon DL最核心的创新是:从原始数据阶段实现了对于MR信号与噪声信号的有效分离,让磁共振影像进入纯净的元空间(无噪声或者说趋近于0噪声)。深度学习算法在其中发挥了重要作用——实现元空间的信号提纯。陈忠维将其通俗地比喻为自来水的净化过程,“自来水中的杂质同样肉眼不可见,但经过多次PM2.5的过滤和沉淀,包括蒸馏、高温、高压等多次往复的手段以后,将自来水中存在的所有的杂质滤除掉,最终形成纯净水。
”其临床价值在于,扫描参数不再是制约图像质量的主要因素,提升磁共振扫描速度、分辨率和信噪比,“实现了无代价的快、不减速的好”,有助于进一步提升MRI设备在医院的周转率和应用范围。据了解,磁共振检查预约难、排队难,检查一次患者往往要排队5天。很多医院全天所有磁共振设备满负荷运转,仍然难以承受日益增长的临床需求。
另外,AIR™ Recon DL用提升CNR病灶对比度(病灶与正常组织之间的对比)的方式,让疑难疾病的诊断获得更多的影像支持,进一步拓宽磁共振扫描的适应症,譬如小病灶的检出,疑难杂症、罕见病的精准诊断等,甚至能对标“病理诊断”金标准。
他以垂体微腺瘤患者案例展开说明。“垂体微腺瘤目前是非常难发现和诊断的疾病,病灶往往体积非常小,通常在10毫米以下的肿瘤,要找到病灶除了需要非常高的分辨率和非常好的信噪比,还需要对该垂体微腺瘤的病例进行定性(属于功能性的还是非功能性的)——需要进行动态增强的成像。因为,垂体的动态增强成像的效果是快进快出,而垂体微腺瘤则是一个延迟强化的过程,这就需要磁共振的动态增强,需要有非常高的时限分辨率,AIR™ Recon DL就可以达到分辨率、信噪比、时限分辨率三合一的效果,实现精准诊断。
”除了在小病灶检出上,AIR™ Recon DL对疑难杂症的诊断上有独到的价值,典型病例如双胎输血综合征,这是目前在临床上罕见、且很难诊断的疾病,过往超声或传统磁共振只能关注到胎儿和母亲胎盘之间的供血情况,有效信号淹没在周围的噪声中;而有了AIR™ Recon DL技术之后,得益于CNR(病灶对比度)的大幅度的提升,可以看到两个胎儿心脏之间的关系以及由供血异常引发的胎儿神经组织上面缺血性的损伤,帮助医生在疾病发生早期介入治疗,提升胎儿的这种生存率以及患者的生活质量。
据悉,截至目前,AIR™ Recon DL已深入临床,涉及神经、乳腺、体腹部、骨肌以及心脏等领域,在众多国内三甲医院进行临床试用,并取得了丰硕的科研成果,目前正在申报NMPA(国家药品监督管理局)的注册证。另外,全球至少有350万患者接受了AIR™ Recon DL扫描。
二、TrueFidelity™
除了磁共振,人工智能和深度学习也成为GE医疗在X射线计算机断层扫描系统(CT)、超声、介入治疗器械等医疗设备的发展风向标。
以CT为例,GE医疗自主研发而成的TrueFidelity™便是这一思路的重要体现,它是GE医疗的深度学习图像重建系统,与传统算法相比,TrueFidelity™能通过持续学习高剂量下的高清影像,配合GE医疗相关的硬件技术,能将低辐射剂量下获得的原始数据重建成高质量的图像,还原图像真相。
根据GE医疗中国首席技术官孙旭光此前介绍,2019年为CT影像引入了深度学习算法,直观效果“就好像电视现在都进入4K、8K时代”,可以看到更多细节、更好的组织边界,以及更低的噪声。据悉,针对肿瘤早期病变,该技术与能谱成像(GSI)相结合的TrueFidelity™ GSI能让轻度强化病灶与周边组织结构的区分更加清晰,从而协助临床为患者前移重疾早诊早治时间窗口,进一步体现了“影像病理化”的趋势。
三、爱迪生魔盒
爱迪生魔盒可视为一个集成影像AI的平台,它集合了国内的头部人工智能应用,以集成的方式将多病种AI应用一次性给到医院。通过统一的接口和界面,“爱迪生魔盒”犹如一把打开AI应用的钥匙——可在院内或云端对应用实现集中生命周期管理与访问,并保证持续更新升级能力,有效规避应用独立分离与重复建设造成的资源浪费。目前,平台可实现三大特征:
一次部署,实现影像科多领域AI应用:“爱迪生魔盒”提供的包括胸部肺结节、骨折、心脏、脑神经、乳腺、肝脏等多个领域的头部人工智能应用的选择,以及久经验证的GE 医疗AWS后处理软件,均可通过一次平台采购与安装即可实现,节省了重复的硬件和软件投入。安装既可在科室,也可部署在云端,通过网页登录实现。
一个工作流,整合不同厂商AI软件:在使用过程中,平台通过一个统一的爱迪生AI弹窗工具,智能识别当前报告的病人ID并提供处理结果连接。医生可以便捷地通过一键点击直接调出多家应用的处理结果页面。
一个接口,打开一个生态世界:“爱迪生魔盒”可以提供一个线上商场,为客户提供多领域应用介绍与采购意向提交,所有应用都可以以爱迪生平台为承载实现集中购买。而这个商店里,应用会不断上新、不断更新、不断拓展,并且不用改变现有工作流程。未来,爱迪生人工智能平台将进一步拓展服务到其他科室
爱迪生数字医疗智能平台
Edison Intelligence Platform (爱迪生数字医疗智能平台)是GE医疗发布的全新数字医疗生态系统,是医疗应用研发、发布和快速迭代升级的工具和平台。
Edison平台上有140多个不同的智能功能模块组件,覆盖广泛的专业医疗开发功能。同时,Edison也提供很多支持人工智能软件编写工具和服务、开发者接口以及应用商店,使得开发商很快就能够迅速的完成设计、开发、管理、保护和分发等,缩短开发流程。
当前,GE医疗已有多款基于Edison平台开发的数字医疗应用,包括资产云管家(APM)、放射科指挥中心方案、LOGIQ E20双引擎超声、CT智能订阅、影像科成像协议与序列中心管理平台(IPM)以及Mural重症监护指挥中心。
客户服务数字化
GE医疗智服务全新迭代的智慧化管理工具-APM资产智管家,通过全新的装备守护、数字医工、物联绩效三大功能模块,为设备资产的高质量管理提供智慧化赋能,助力医院智慧管理分级评估。