長寧區(qū)網(wǎng)絡(luò)布線公司:了解依圖科技AI如何幫助醫(yī)生診斷新冠肺炎

發(fā)布時間：2020-02-29 23:07:21 作者：上海監(jiān)控安裝公司

2月19日，國家衛(wèi)健委發(fā)布了《新型冠狀病毒感染的肺炎的診療方案（試行第六版）》，該版方案取消了“湖北省”與“湖北以外”地區(qū)判定標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，將CT影像在全國范圍內(nèi)定為新冠肺炎判定依據(jù)之一；同時，根據(jù)臨床經(jīng)驗，進一步明確了新冠肺炎CT影像學(xué)表現(xiàn)，并將CT影像的定量評價納入臨床分型依據(jù)。

如何將AI產(chǎn)品快速應(yīng)用于臨床，發(fā)揮AI在CT設(shè)備和診斷方面的作用，輔助放射科醫(yī)生提高診斷的準(zhǔn)確性和效率，就成了目前的重要議題。

湖北是此次疫情的重災(zāi)區(qū)，也是檢驗新冠肺炎AI產(chǎn)品的前沿戰(zhàn)場，依圖醫(yī)療既往合作的300多家醫(yī)院中大多為此次新冠肺炎的定點收治單位，目前都在緊鑼密鼓地上線依圖胸部CT新冠肺炎智能評價系統(tǒng)。

與依圖醫(yī)療獨家合作的武漢協(xié)和醫(yī)院已于2月6日對該系統(tǒng)進行了部署。截止目前，武漢協(xié)和醫(yī)院放射科主任史河水教授的團隊已經(jīng)積累了大量的臨床使用經(jīng)驗。

2月18日，醫(yī)學(xué)圖像計算青年研討會（MICS）發(fā)起以“新冠肺炎影像診斷及AI應(yīng)用”為主題的在線講座。依圖醫(yī)療副總裁石磊博士受邀參與了此次講座，與上海長征醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)科主任、中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會侯任主任委員、中國醫(yī)學(xué)影像AI產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新聯(lián)盟理事長劉士遠教授，武漢協(xié)和醫(yī)院放射科主任史河水教授等一同介紹新冠肺炎的影像學(xué)表現(xiàn)，探討人工智能在CT診斷新冠肺炎中的最新進展。

石磊博士是原浙江省腫瘤醫(yī)院放射科副主任兼科教科副科長，曾任浙江省癌癥中心肺癌篩查專家組組長，他從一個醫(yī)生的角度向大家分享產(chǎn)品設(shè)計的思路，并闡述了人工智能產(chǎn)品在此次疫情中發(fā)揮的作用。

新冠肺炎臨床特點
讓早期診斷面臨極大困難

前面武漢協(xié)和醫(yī)院放射科主任史教授已經(jīng)對新冠肺炎的影像學(xué)表現(xiàn)做了詳細的介紹，我總結(jié)新冠肺炎的臨床特點可以概括成5句話：
早期癥狀隱匿；
傳染性強；
部分患者進展非?？?；
缺乏特異性的臨床表現(xiàn)及實驗室檢查手段；
部分患者通過病毒核酸檢測呈假陰性。

這些特點也意味著在醫(yī)生在新冠肺炎疾病早期診斷中面臨著極大的困難。

所以，當(dāng)前大家對CT寄予了厚望，希望CT能夠更早檢出新冠肺炎，同時在影像學(xué)上給予更多鑒別診斷提示。

新冠肺炎CT影像的定量評價
對臨床判斷患者病情嚴(yán)重程度至關(guān)重要

新冠肺炎的CT影像診斷概括起來就是：兩肺局限性或者彌漫性磨玻璃樣密度影，可以伴隨或不伴實性密度。這樣的表現(xiàn)可能與其他肺炎會有一定的重疊。換句話說，單純基于影像可能無法解決今天新冠肺炎早期診斷的問題。

因此，影像診斷除了定性診斷，還需要進一步結(jié)合臨床的需求進行定量診斷，這也是為什么新冠肺炎的臨床分型當(dāng)中會分為輕癥、普通型、重癥和危重病患者。

目前全國尤其是湖北以外的區(qū)域，發(fā)病人群中普通型的肺炎患者占大多數(shù)，這一部分患者中可能有的臨床癥狀輕但影像表現(xiàn)重，或者影像表現(xiàn)輕且臨床表現(xiàn)也輕，這其中部分患者如果不及早治療，可能就會發(fā)展為重癥或者危重的患者。因此，對CT影像的定量化評價非常有必要。

新冠肺炎CT影像學(xué)診斷關(guān)鍵：
定量評價要納入病灶和全肺情況

對于放射科醫(yī)生來說，進行快速篩查還不是最難的，最難的是如何早期定量評價CT影像，進而評估疾病嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢，這有助于快速分診，輔助實現(xiàn)醫(yī)療資源的合理配置。

由于新冠肺炎會對全肺乃至全身器官造成影響，因此，在診斷新冠肺炎時，除了肺炎的顯性病變主體，應(yīng)該將患者的全肺也進行全面評價。從整體和局部兩個方面定量評價肺炎，才能有效診斷尤其是早期或輕癥病例。

依圖胸部CT新冠肺炎智能評價系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的人工智能全肺定量分析技術(shù)，能對整個肺部的新冠肺炎病灶，尤其是早期邊界模糊、肉眼難以有效分辨的病灶和肺部其他炎癥進行精準(zhǔn)測量和分析，輔助醫(yī)生早期發(fā)現(xiàn)和快速鑒別診斷，全過程僅需2~3秒。

如果采用傳統(tǒng)的醫(yī)生手工勾勒ROI的方式，需要在300~400張CT的每一張圖像上面都勾出病變的區(qū)域，每個病例需要2~3小時，甚至更長時間。

此外，從CT影像上看，肺炎炎癥的邊界有些時候是不清楚的，由于人眼對CT影像的灰度變化識別敏感度有限，可能存在視覺上并不明確的潛在病變區(qū)域。

如在上圖當(dāng)中，左邊圖片可以看到的是肺內(nèi)彌漫性的病變區(qū)域（灰色部分），但是邊界很難劃分。右邊這個病例，綠色箭頭對應(yīng)的是病灶主體，但在其臨近區(qū)域，也就是黃色箭頭指出的部分，有輕度的密度升高，也值得注意。

病例分享1

第一個病例是一位71歲女性患者，她由于有疑似肺炎的癥狀，所以到臨床接受了相關(guān)檢查。

CT檢查后第一時間，依圖胸部CT新冠肺炎智能評價系統(tǒng)內(nèi)的小依助手會提示這個病人有肺炎可能，這時候醫(yī)護人員就能對患者進行盡早隔離，避免后續(xù)患者檢查時出現(xiàn)交叉感染的可能性。

在整個圖像中心的區(qū)域，能夠看到由AI所標(biāo)識出來的偽彩圖提示（圖中紅色部分），這個患者肺內(nèi)特征符合新冠肺炎CT表現(xiàn)

依圖胸部CT新冠肺炎智能評價系統(tǒng)的操作界面非常簡單，醫(yī)生打開產(chǎn)品后，會看到右上方有一個肺的3D模擬圖（上圖黃色框），系統(tǒng)會顯示出每一個肺葉的具體參數(shù)，比如磨玻璃密度范圍、實性密度范圍，都會給出相應(yīng)肺葉體積的占比。

左上方則是全肺的定量評價情況（上圖綠色框），同時顯示了病變區(qū)域和體積部分及其他一些參數(shù)。

綠色框中有上下兩個圖，上方是右肺，下方是左肺。每個圖中都有一條灰色的曲線（下圖中綠色箭頭所指），代表健康人肺內(nèi)CT值分布情況，而淺藍色區(qū)域（黃色箭頭所指）則是這名患者在檢測中肺部的實際情況。

從圖像上即可明顯看出，右肺和左肺都有一定異常，而且左肺整體有更加明顯的癥狀。

在全肺的病灶分析表格中（上圖黃色框），系統(tǒng)會顯示出病灶整體的兩肺體積，以及整個肺部的各種具體參數(shù)。

醫(yī)生還可以自定義不同的CT值范圍，進一步檢測雙肺在不同CT值范圍中的情況，更為全面精確地評估整個疾病的嚴(yán)重程度。

病例分享2

第二個病例是一位51歲女性患者，這是一個前后對比的圖像。圖像精確顯示了前后兩次測量肺部整體情況的變化，方便醫(yī)生定量評估病情發(fā)展和治療效果。

看右上側(cè)全肺整體情況，其中淡藍色區(qū)域是患者上一次檢測的情況，而亮藍色的區(qū)域是這一次檢查的情況。兩次對比看，患者有呈現(xiàn)輕微好轉(zhuǎn)的趨勢。同樣，在下方表格中（上圖黃色框），系統(tǒng)會顯示出病變區(qū)域?qū)?yīng)的各種參數(shù)變化，以及兩次歷史對比的絕對值。

此外，系統(tǒng)還會給出醫(yī)生在科研側(cè)可以用到的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如熵、斜率、平均值或是其他統(tǒng)計分析。界面最右下方是相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化報告的區(qū)域。

總結(jié)來說，CT在新冠肺炎診斷中的關(guān)鍵價值包括：
早期發(fā)現(xiàn)和鑒別診斷
定量評價
全肺狀況
（顯性）病變區(qū)域
療效評價

其中，依圖胸部CT新冠肺炎智能評價系統(tǒng)能在以上各個方面輔助醫(yī)生，尤其是對全肺狀況及顯性和隱形病變區(qū)域進行定量評價，輔助醫(yī)生早期發(fā)現(xiàn)和后續(xù)評估療效。

隨著智能影像系統(tǒng)投入到更多戰(zhàn)“疫”場景，希望先進AI技術(shù)能成為一線醫(yī)生的強大助力。