解決磁共振檢查中最棘手的成像問(wèn)題，全流程AI磁共振技術(shù)平臺(tái)「智簡(jiǎn)AI」落地

近年來(lái)，人工智能（AI）技術(shù)的急速發(fā)展給醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域帶來(lái)重大影響。不過(guò)，相對(duì)CT、X線攝影系統(tǒng)等成像設(shè)備，由于成像原理、成像過(guò)程以及影像處理的復(fù)雜性，AI技術(shù)在磁共振成像（MRI）領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用一直相對(duì)滯后。

要知道，從影像發(fā)展的技術(shù)來(lái)說(shuō)，從一百年前的X光，再到CT、再到磁共振，專家能看到的信息越來(lái)越多，X光是二維的，CT是三維的，磁共振能看到功能信息，看得越多也意味著人眼處理的信息量越大。與此同時(shí)，一直以來(lái)，磁共振領(lǐng)域在AI技術(shù)研發(fā)上聚焦在兩個(gè)方面：

其一，磁共振流程智能化——也被稱為磁共振AI的 1.0時(shí)代，比如自動(dòng)識(shí)別解剖部位、自動(dòng)連續(xù)掃描等；

其二，圖像重建后處理環(huán)節(jié)的多種智能分析和輔助診斷（磁共振AI 2.0時(shí)代），如結(jié)構(gòu)與功能成像的多模態(tài)融合，可幫助提升圖像處理效率，提供更詳細(xì)的影像診斷信息。

但問(wèn)題是，磁共振技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于成像過(guò)程。根據(jù)東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科主任、中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射分會(huì)副主任委員盧光明的解釋，磁共振擁有多維的數(shù)據(jù)、不同的序列，同樣的結(jié)構(gòu)、同樣的病變，在不同的序列上有不同的信號(hào)特點(diǎn)，所以這是非常大的挑戰(zhàn)，如何把多維度的信息匹配起來(lái)，進(jìn)行病變的分析，慢慢去增加是個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

GE醫(yī)療全球磁共振研發(fā)團(tuán)隊(duì)就曾給出數(shù)據(jù)指出，磁共振檢查中70%時(shí)間被成像過(guò)程占據(jù)，且一半的磁共振圖像會(huì)有偽影。這些問(wèn)題不僅帶來(lái)磁共振檢查速度、流通量的弊端，成像偽影更是讓圖像質(zhì)量和精準(zhǔn)度難以突破，直接影響醫(yī)生診斷。

舉例來(lái)說(shuō)，臨床磁共振檢查中會(huì)遇到一些由于身體器官的自然蠕動(dòng)或者無(wú)法抑制的動(dòng)作而導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)偽影，如腹部掃描時(shí)的腸道蠕動(dòng)，頸椎掃描時(shí)患者自然的吞咽動(dòng)作等。這些成像偽影，會(huì)導(dǎo)致醫(yī)生無(wú)法根據(jù)圖像進(jìn)行診斷，需要進(jìn)行二次重復(fù)掃描，或者需要患者重新預(yù)約檢查。臨床實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示，20%左右的磁共振檢查會(huì)由于運(yùn)動(dòng)偽影問(wèn)題而導(dǎo)致掃描失敗。

如GE醫(yī)療中國(guó)副總裁&醫(yī)療影像業(yè)務(wù)總經(jīng)理陳金雷所言，目前，針對(duì)于磁共振影像的人工智能研究和技術(shù)，大多數(shù)局限在掃描流程的優(yōu)化和圖像后處理的輔助診斷，“而我們希望的是AI不僅能夠在數(shù)據(jù)采集、重建、后處理的成像鏈全周期可以有人工智能，更希望臨床端的檢查、診斷和結(jié)構(gòu)化報(bào)告等等，在下游的全周期應(yīng)用也能夠全面智能化，從而讓磁共振、人工智能能夠形成突破，更好地服務(wù)于臨床?！?/p>

為此，GE醫(yī)療推出了成像端基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法構(gòu)建的“全流程人工智能磁共振技術(shù)平臺(tái)——“智簡(jiǎn)AI”，想解決磁共振領(lǐng)域最為挑戰(zhàn)的成像效率問(wèn)題。日前，GE醫(yī)療中國(guó)向業(yè)界正式發(fā)布了其最新成果，要開(kāi)啟磁共振的第一個(gè)AI 3.0時(shí)代。



據(jù)悉，“智簡(jiǎn)AI”技術(shù)是GE醫(yī)療整合全球資源、歷經(jīng)三年研發(fā)、累計(jì)10萬(wàn)例原始影像圖學(xué)習(xí)后的最新創(chuàng)新成果，在影像成像前端核心環(huán)節(jié)即實(shí)現(xiàn)了AI深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，意在從成像源頭去除偽影，進(jìn)行前端圖像優(yōu)化，提升磁共振成像效率，降低重復(fù)掃描帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益損失。

根據(jù)陳金雷的介紹，該“智簡(jiǎn)”AI平臺(tái)希望能夠全流程地解決困擾MR成像最為棘手的速度問(wèn)題，同時(shí)從數(shù)據(jù)的源頭進(jìn)行圖像質(zhì)量的大幅度提升，優(yōu)化臨床的工作流程，提高影像診斷信息的輔助手段，并將其有效整合。

據(jù)介紹，智簡(jiǎn)AI平臺(tái)將率先在1.5T磁共振產(chǎn)品SIGNATM Creator（以下簡(jiǎn)稱“全流程AI磁共振Creator”）上使用，應(yīng)用于保有量基數(shù)更大的應(yīng)用場(chǎng)景。

具體來(lái)說(shuō)，智簡(jiǎn)AI平臺(tái)運(yùn)用了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，通過(guò)對(duì)超過(guò)10萬(wàn)例磁共振原始圖像數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，可以在成像過(guò)程中對(duì)每個(gè)線圈單元采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，對(duì)噪聲、偽影信息進(jìn)行識(shí)別處理，第一時(shí)間將數(shù)據(jù)中的噪聲等雜質(zhì)剔除，以獲得高質(zhì)量的原始圖像數(shù)據(jù)；而在圖像重建優(yōu)化過(guò)程中，也基于AI算法抑制圖像偽影，提升圖像信噪比，讓成像速度大幅提高。

GE醫(yī)療全球磁共振研發(fā)團(tuán)隊(duì)的測(cè)試結(jié)果顯示：在肩關(guān)節(jié)成像中，全流程AI磁共振Creator以同樣的掃描視野和參數(shù)設(shè)定，將成像時(shí)間從3分鐘左右縮短到約1.5分鐘，成像速度提升一倍；在顱腦高分辨的TOF血管成像中，采用相同的掃描序列以及圖像參數(shù)，傳統(tǒng)成像掃描耗時(shí)4分50秒左右，全流程AI磁共振Creator的成像速度約2分20秒，一半的時(shí)間就獲得了分辨率及信噪比更高的圖像，讓磁共振檢查和診斷效率都大幅提升。