人工智能在超聲影像中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.喻春鳳 2.陳再平

（1.湖北民族大學(xué)附屬民大醫(yī)院，湖北 恩施 445000；2.恩施州土家族苗族自治州高級中學(xué)，湖北 恩施 445000）

超聲醫(yī)學(xué)是當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中至關(guān)重要的一個方向，其通過超聲檢查，可以更快速、直接地查明患者的病因與癥狀，進而采取對癥下藥的方式解決病癥。但是由于工作內(nèi)容的復(fù)雜與繁瑣性，目前臨床超聲醫(yī)師的工作量較大，同時面臨的責(zé)任風(fēng)險也較大，因此需要人工智能進行輔助，以建立診斷的基本標(biāo)準(zhǔn)與流程。

一、智能化超聲診斷工具應(yīng)當(dāng)具備的特征

應(yīng)用人工智能后，超聲診斷首先需要具有統(tǒng)一的檢查與記錄標(biāo)準(zhǔn)，針對掃描的檢查過程與記錄內(nèi)容，建立標(biāo)準(zhǔn)化的分類體系，比如可以按照?？葡到y(tǒng)劃分腹部、血管、婦產(chǎn)等，也可以按照器官劃分為肝、膽、胰等，以此才能保證生成的監(jiān)測圖像具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。其次，還應(yīng)具有統(tǒng)一的操作與檢驗流程，由智能系統(tǒng)自動控制，包括切換顯像模式、位置定位以及轉(zhuǎn)變新標(biāo)識等。其三，應(yīng)當(dāng)針對正?；蜿幮詸z查實現(xiàn)高效智能化效果，以此可以提升整體的工作效率。最后，還應(yīng)實施多功能與一體化改進，將超聲儀器與存儲通訊等不同系統(tǒng)進行一體化，進而通過多功能的智能化系統(tǒng)，在檢測后自動將其影像進行存儲并轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)科室，同時還能自動完成糾錯功能，對超聲危急值予以警示，并給出相應(yīng)的輔助診斷建議。

二、人工智能在超聲影像中的應(yīng)用

（一）甲狀腺超聲智能診斷

甲狀腺病變是超聲診斷中常見的一種檢查內(nèi)容，通過人工智能的輔助，可以利用計算機針對人體結(jié)節(jié)內(nèi)部的形態(tài)規(guī)則讀、回聲強度等進行智能判斷，分析其是否存在惡性風(fēng)險。目前AmCAD-UT ? Detection 系統(tǒng)在該方面的應(yīng)用效果比較突出，其充分利用了計算機的視覺技術(shù)，通過對甲狀腺部位特征的定量分析，進而按照標(biāo)準(zhǔn)判讀檢測結(jié)果，最終生成數(shù)字化的超聲檢測報告。在人機競技讀片交流會上，該系統(tǒng)已經(jīng)達到了極高的精準(zhǔn)度，相當(dāng)于主治醫(yī)師以上水準(zhǔn)，同時其檢測速度卻可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過醫(yī)生，具有可觀的應(yīng)用價值。

（二）乳腺超聲計算機輔助診斷

BI-RADS 系統(tǒng)則是針對乳腺檢測的智能化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以輔助醫(yī)生完成乳腺結(jié)節(jié)的診斷，比如CAD 系統(tǒng)可以針對乳腺結(jié)節(jié)的形態(tài)與紋理等基本特征，進行提取與量化分析，按照檢測反饋結(jié)果特征，結(jié)合醫(yī)生的經(jīng)驗，可以更便捷快速地評估良性與惡性風(fēng)險范圍，不僅降低了檢測時間，而且還提高了其準(zhǔn)確率。ABVS 系統(tǒng)則是針對乳腺實施的全容積檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有自動化檢測功能，可以在短時間內(nèi)對乳腺進行超500 次切面檢測，層間距為0.5-0.8 毫米之間，同時能夠針對每一幅二維圖像進行自動數(shù)據(jù)采集，對其冠狀面與縱橫切面進行特征分析，以此檢查是否存在病變問題。

（三）肝臟超聲影像報告和數(shù)據(jù)智能化

肝臟也是超聲醫(yī)學(xué)檢測中的重要檢查對象，尤其對于肝硬化、肝臟癌變等需要通過超聲檢測影像進行診斷。當(dāng)前的智能化系統(tǒng)已經(jīng)形成了規(guī)范的肝臟影像術(shù)語，能夠根據(jù)超聲影像對肝硬化或其他危險因素導(dǎo)致的肝細(xì)胞癌影像診斷。同時還有科學(xué)家在超聲圖像算法上進行了優(yōu)化與改進，針對肝臟的包膜、肝實質(zhì)、肝血管等部位的細(xì)節(jié)特征進行分析，從而建立了5 個針對性的特征參量，通過相應(yīng)圖像特征數(shù)據(jù)的輸入，即可識別出肝臟的病變性質(zhì)，對脂肪肝、肝臟纖維化等癥狀進行有效區(qū)分。

三、人工智能背景下超聲影像醫(yī)學(xué)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)

在人工智能時代背景下，AI 技術(shù)對超聲醫(yī)學(xué)的發(fā)展有著重要的推進作用，尤其在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持與輔助下，智能超聲診斷的應(yīng)用效果不斷提升，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進一步發(fā)展提供了重要道路。但與此同時，我們也面臨著新的問題，要想保證智能系統(tǒng)檢測的精確性與準(zhǔn)確度，還必須進一步建立智能檢查的統(tǒng)一流程與診斷標(biāo)準(zhǔn)等制度，以嚴(yán)格的制度規(guī)范提高人們的信賴感；同時也要提升基層醫(yī)院醫(yī)生的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，推動智能超聲診斷系統(tǒng)應(yīng)用基層化發(fā)展，將其部署在地方醫(yī)院與體檢中心，從而輔助更大規(guī)模的體檢篩查等檢測工作；此外，未來還可以進一步將超聲智能檢測系統(tǒng)布置于云端，通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于不同的醫(yī)院，建立合作關(guān)系后即可連入網(wǎng)絡(luò)，從而建立遠(yuǎn)程智能會診中心，實現(xiàn)線下檢查線上診斷的服務(wù)效果，促進醫(yī)療資源的均衡分布。

綜上所述，在人工智能發(fā)展背景下，超聲醫(yī)學(xué)獲得了新的發(fā)展方向，各種智能系統(tǒng)不僅可以輔助甲狀腺、乳腺、肝臟等不同部位的超聲檢測，而且具有良好的發(fā)展前景，通過構(gòu)建線上診斷平臺的方式，有效促進醫(yī)療資源的均衡分配，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、基層等醫(yī)院提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，總體提升我國的醫(yī)療水平。