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正文

人工智能在肺部医学影像诊断中的应用研究

       肺部疾病危害严重,死亡率高,传统的肺部医学影像诊断设备诊断准确率低、诊断时间过长,制约了肺部疾病的确诊。采用人工智能方式可以摆脱诊断过程中对医师经验的依赖,是未来医学发展的方向。以人工智能化X光影像仪系统为主导采取直接成像方法形成人工智能摄影技术,提高肺部病变的诊断水平;具备超高分辨率特点的人工智能断层扫描成像技术可以清晰的观测到有关肺部病变详细信息;人工智能磁共振技术让肺部疾病三维立体的展现出来,真正的实现了简单、快速、准确的医学诊断。
      引言:近年来,肺部疾病的死亡率和发病率正在逐年增高,传统的肺部医学影像技术不能满足对肺部疾病诊断的需求。为了实现快速、准确诊断病情的目的,提出一种依托人工智能技术手段在肺部医学影像的“三步法”诊断方法,通过人工智能摄影技术、人工智能断层扫描成像技术、人工智能磁共振技术三种技术的应用,提高了肺部疾病的诊断效率以及确诊率,实现肺部医学影像诊断的人工智能化。
1、人工智能摄影技术在肺部医学影像诊断定位中的应用
       人工智能摄影技术(CR)在医学上的应用,很大程度上改善了传统技术的肺部成像质量,大大提高了胸部影像对肺部疾病的检测及鉴别能力。CR图像处理技术通过调节窗口宽度、窗口位置来改变图像灰度值,并且通过影像放大、边缘强化、明暗处理等技术手段, 使胸部成像的清晰度提高,图像信息更加完善,同时也使肺部疾病在图像上的特征显示和检测率水平均有所提高。
       人工智能摄影技术直接成像方法: 直接成像方式不以传统的胶片记录和显示信息为载体,而是选用一个可直接记录、可连续多次投射、并且能用激光读出图像信息的成像板,投照后的成像板经过激光扫描,把传导信号转换成数字信息,经过计算机处理后,最终通过显示器上显示出图像。
       人工智能摄影技术的出现,有效地实现了X光线图像的人工智能化,大大降低肺部疾病的复查率,它不仅能充分挖掘到患者肺部疾病特征信息,同时根据医生诊断的需求,可投射出多种不同视觉的图像,为医生提供了更加全面的诊断依据。由于人工智能摄影技术的影像视觉范围比较宽阔,使得人工智能摄影技术胸片图像具备斑点小、边缘锐利、密度适中、对比良好等特点。人工智能摄影技术在患者胸部摄影中不仅能显示出肺部的整体影像,而且还能显示出肺部的细微组织结构,如血管、支气管、肺叶阴影等。
       人工智能摄影技术的影像信息覆盖面宽,层次感丰富清晰度高,在识别密度极低的肺部疾病比传统医学影像技术有突出的优点。例如:传统的X线摄影技术需要通过多次反复投射才能显示出不同部位的图像,CR技术则通过人工智能化处理器来显示不同的部位的图像,明显优于传统的X线摄影。人工智能摄影技术的应用极大提高了肺部病变的诊断水平。
人工智能摄影技术在肺部医学影像_文章发表






       目前人工智能摄影技术主要用于对临床患者肺癌或者肺癌早期形态肺结节的初步检测,例如:患者肺部出现不适到医院通过人工智能X光影像仪对肺部进行检查,人工智能摄影技术会自动判断出患者肺部是否出现肺癌以及肺结节病情, 可以为医生提供准确的诊断依据。
2、人工智能断层扫描成像技术在肺部医学影像诊断中的应用
       21世纪人工智能在医学上取得的重大成就之一就是人工智能断层扫描成像技术(CT),其主要用在肺癌的诊断工作方面。人工断层扫描成像技术能够获取清晰的肺部结构图像和详细的病理信息,为肺部临床医学的诊疗和现代医学科学研究提供了直观可靠的人工智能技术手段。
       随着断层扫描成像技术在肺部医学影像诊断中的广泛应用,临床医学上可以得到更加详细和含有三维信息的CT图像, 它比人工智能摄影技术具有更高的灵敏度。传统的扫描技术具有图像信息量大的缺点使得医生需要花费大量的时间精力在整理筛选图像信息上,而人工智能断层扫描成像技术可以提高医生诊断病情的准确率和工作效率,因此人工智能辅助诊断的应用成为一种趋势。随着CT技术的人工智能化,人工智能断层扫描成像技术在肺部疾病的诊断中应用日益广泛。其中,断层扫描成像技术在肺癌诊断中发挥重要的作用,它在肺癌的早期发现、早期病变、定位、确诊方面均为目前医学影像学检查的 最佳方法,已经成为检测早期肺癌的首选技术。
       人工智能断层扫描成像技术在肺癌诊断中的表现在以下三个方面:第一,在肺部正位上约有31%的肺部容量与39%的肺部面积相互叠加在一起,正位肺片上容易遗漏病灶。肺尖区、心前区、纵膈旁、隔肌区、胸膜下及气管内等部位由于图像重叠对比度相对较差,当病灶直径小于3-4cm时在图像上难以被医生发现,这些部位在传统的扫描技术上称作隐蔽区。而人工智能断层扫描成像为横断面图像,重叠部分没有并且密度分辨率相对较高,直径3mm大小的肺部结节病变都可以清晰显示,也没有传统扫描技术固有的外层影像干扰的缺点,肺部病灶显示确切,对发现隐蔽肺部结构病变的敏感性明显高于传统扫描技术检查。第二,人工智能断层扫描成像技术能准确显示出肺叶、淋巴结部位的肿大程度,确定肺部肿瘤与纵隔组织结构的情况,以及是否发生胸内转移等病变情况,人工智能断层扫描成像技术能清晰地显示肺癌的形态、密度、情况以及其与相临组织的关系,对明确肺癌治疗方案、肺癌病变程度有着重要意 义。第三,传统的扫描技术有时由于患者呼吸运动控制不当而可能造成漏扫现象。而人工智能断层扫描成像技术可在根本上有效地克服这一缺点,解决了由心脏跳动、呼吸运动问题而出现的漏诊。
      目前人工智能断层扫描成像技术主要用于对肺癌以及肺癌早期形态肺结节具体位置检查。承接上一节提到的患者在经过人工智能摄影技术检查后如果发现已经出现肺癌或者肺结节病变的现象,患者要在医嘱的要求下做好下一步人工智能断层扫描成像技术检查前的准备,人工智能断层扫描成像技术会主动识别出患者出现肺癌以及肺结节病变的具体位置。由于人工智能断层扫描成像技术的装置、成像软件及扫描技术的不断更新和完善,使得人工智能断层扫描成像技术在临床的许多领域得到应用,提高了诊断的准确度和医生工作效率。
3、人工智能磁共振技术在肺部医学影像诊断中的应用
      人工智能磁共振是继人工智能断层扫描成像技术之后影像学检查技术的又一次医学革命。人工智能磁共振技术对软组织具有较好的对比度。近年来,人工智能磁共振技术发展迅速,目前3.OT磁共振已经广泛应用于医学临床诊断,其具有高信噪、高场强比及高分辨率的优点,且图像采集速度快,对于鉴别软组织病情方面具有较大优势。
      传统观念上,肺部由于低质子密度导致信噪比低、场强低所引起的磁敏感伪影的影响,使得磁共振技术在肺部医学诊断上的应用受到限制。但随着人工智能磁共振技术的出现,极大的提高了成像速度,患者一次屏气内即可完成检查,从而有效地解决了呼吸、心跳等因素出现的问题,所以人工智能磁共振技术被逐渐广泛地应用于肺部疾病检查中,人工智能磁共振技术作为一种重要的肺部疾病检查方法有着其独特的价值:(1)不会产生电离辐射损伤,可以在不改变患者体位的情况下完成多方位扫描成像,从而更加立体的显示肺结节的位置、大小;(2)人工智能磁共振技术组织分辨率高,对肺部软组织、内部血管结构的显示明显优于人工智能断层扫描成像技术,且能快速的反应出发生病变的组织病理特征,有助于医生定性诊断;(3)人工智能断层扫描成像技术对顺磁性对比剂引起的缩短变化很敏感,对肺部细胞间隙不同能显示出不同的增强变化,可以更直观的了解肺部结构变化,有助于医生鉴别肺部肿瘤良恶性。
       临床上可以通过人工智能磁共振技术多种序列的信号高低变化增强变化特征来判断肺部疾病性质,例如:患者在经过人工智能断层扫描成像技术检查后,医生了解到患者肺部发现病变的具体位置,患者需要通过人工智能磁共振技术检测出病变的具体信息,人工智能磁共振技术会自动以文字形式表明出患者病变的大小、程度、形状等详细的信息,是医生确诊患者癌症是早期、中期、晚期以及确定之后手术治疗方案的重要依据。
4、结束语
      “三步法”诊断方法利用人工智能技术手段将传统的影像数据有机融合,充分发掘其中的关联信息和深度信息,能够为主治医生提供更多细节的病情信息。随着现代科技在医学影像技术方面的研究,人工智能医学影像技术己经成为目前肺部疾病检查的重要手段。为了提高医生的诊断效率和减轻他们的工作强度,解决传统诊断方式与医疗影像设备带来的庞大数据之间的矛盾,开展以人工智能辅助诊断为目标的医学图像分析和处理研究必将成为医学科技领域研究的一个主导趋势,也将为提高人类肺部疾病的治疗水平做出更多、更大的贡献。
 

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人工智能在肺部医学影像诊断中的应用研究
       肺部疾病危害严重,死亡率高,传统的肺部医学影像诊断设备诊断准确率低、诊断时间过长,制约了肺部疾病的确诊。采用人工智能方式可以摆脱诊断过程中对医师经验的依赖,是未来医学发展的方向。以人工智能化X光影像仪系统为主导采取直接成像方法形成人工智能摄影技术,提高肺部病变的诊断水平;具备超高分辨率特点的人工智能断层扫描成像技术可以清晰的观测到有关肺部病变详细信息;人工智能磁共振技术让肺部疾病三维立体的展现出来,真正的实现了简单、快速、准确的医学诊断。
      引言:近年来,肺部疾病的死亡率和发病率正在逐年增高,传统的肺部医学影像技术不能满足对肺部疾病诊断的需求。为了实现快速、准确诊断病情的目的,提出一种依托人工智能技术手段在肺部医学影像的“三步法”诊断方法,通过人工智能摄影技术、人工智能断层扫描成像技术、人工智能磁共振技术三种技术的应用,提高了肺部疾病的诊断效率以及确诊率,实现肺部医学影像诊断的人工智能化。
1、人工智能摄影技术在肺部医学影像诊断定位中的应用
       人工智能摄影技术(CR)在医学上的应用,很大程度上改善了传统技术的肺部成像质量,大大提高了胸部影像对肺部疾病的检测及鉴别能力。CR图像处理技术通过调节窗口宽度、窗口位置来改变图像灰度值,并且通过影像放大、边缘强化、明暗处理等技术手段, 使胸部成像的清晰度提高,图像信息更加完善,同时也使肺部疾病在图像上的特征显示和检测率水平均有所提高。
       人工智能摄影技术直接成像方法: 直接成像方式不以传统的胶片记录和显示信息为载体,而是选用一个可直接记录、可连续多次投射、并且能用激光读出图像信息的成像板,投照后的成像板经过激光扫描,把传导信号转换成数字信息,经过计算机处理后,最终通过显示器上显示出图像。
       人工智能摄影技术的出现,有效地实现了X光线图像的人工智能化,大大降低肺部疾病的复查率,它不仅能充分挖掘到患者肺部疾病特征信息,同时根据医生诊断的需求,可投射出多种不同视觉的图像,为医生提供了更加全面的诊断依据。由于人工智能摄影技术的影像视觉范围比较宽阔,使得人工智能摄影技术胸片图像具备斑点小、边缘锐利、密度适中、对比良好等特点。人工智能摄影技术在患者胸部摄影中不仅能显示出肺部的整体影像,而且还能显示出肺部的细微组织结构,如血管、支气管、肺叶阴影等。
       人工智能摄影技术的影像信息覆盖面宽,层次感丰富清晰度高,在识别密度极低的肺部疾病比传统医学影像技术有突出的优点。例如:传统的X线摄影技术需要通过多次反复投射才能显示出不同部位的图像,CR技术则通过人工智能化处理器来显示不同的部位的图像,明显优于传统的X线摄影。人工智能摄影技术的应用极大提高了肺部病变的诊断水平。
人工智能摄影技术在肺部医学影像_文章发表






       目前人工智能摄影技术主要用于对临床患者肺癌或者肺癌早期形态肺结节的初步检测,例如:患者肺部出现不适到医院通过人工智能X光影像仪对肺部进行检查,人工智能摄影技术会自动判断出患者肺部是否出现肺癌以及肺结节病情, 可以为医生提供准确的诊断依据。
2、人工智能断层扫描成像技术在肺部医学影像诊断中的应用
       21世纪人工智能在医学上取得的重大成就之一就是人工智能断层扫描成像技术(CT),其主要用在肺癌的诊断工作方面。人工断层扫描成像技术能够获取清晰的肺部结构图像和详细的病理信息,为肺部临床医学的诊疗和现代医学科学研究提供了直观可靠的人工智能技术手段。
       随着断层扫描成像技术在肺部医学影像诊断中的广泛应用,临床医学上可以得到更加详细和含有三维信息的CT图像, 它比人工智能摄影技术具有更高的灵敏度。传统的扫描技术具有图像信息量大的缺点使得医生需要花费大量的时间精力在整理筛选图像信息上,而人工智能断层扫描成像技术可以提高医生诊断病情的准确率和工作效率,因此人工智能辅助诊断的应用成为一种趋势。随着CT技术的人工智能化,人工智能断层扫描成像技术在肺部疾病的诊断中应用日益广泛。其中,断层扫描成像技术在肺癌诊断中发挥重要的作用,它在肺癌的早期发现、早期病变、定位、确诊方面均为目前医学影像学检查的 最佳方法,已经成为检测早期肺癌的首选技术。
       人工智能断层扫描成像技术在肺癌诊断中的表现在以下三个方面:第一,在肺部正位上约有31%的肺部容量与39%的肺部面积相互叠加在一起,正位肺片上容易遗漏病灶。肺尖区、心前区、纵膈旁、隔肌区、胸膜下及气管内等部位由于图像重叠对比度相对较差,当病灶直径小于3-4cm时在图像上难以被医生发现,这些部位在传统的扫描技术上称作隐蔽区。而人工智能断层扫描成像为横断面图像,重叠部分没有并且密度分辨率相对较高,直径3mm大小的肺部结节病变都可以清晰显示,也没有传统扫描技术固有的外层影像干扰的缺点,肺部病灶显示确切,对发现隐蔽肺部结构病变的敏感性明显高于传统扫描技术检查。第二,人工智能断层扫描成像技术能准确显示出肺叶、淋巴结部位的肿大程度,确定肺部肿瘤与纵隔组织结构的情况,以及是否发生胸内转移等病变情况,人工智能断层扫描成像技术能清晰地显示肺癌的形态、密度、情况以及其与相临组织的关系,对明确肺癌治疗方案、肺癌病变程度有着重要意 义。第三,传统的扫描技术有时由于患者呼吸运动控制不当而可能造成漏扫现象。而人工智能断层扫描成像技术可在根本上有效地克服这一缺点,解决了由心脏跳动、呼吸运动问题而出现的漏诊。
      目前人工智能断层扫描成像技术主要用于对肺癌以及肺癌早期形态肺结节具体位置检查。承接上一节提到的患者在经过人工智能摄影技术检查后如果发现已经出现肺癌或者肺结节病变的现象,患者要在医嘱的要求下做好下一步人工智能断层扫描成像技术检查前的准备,人工智能断层扫描成像技术会主动识别出患者出现肺癌以及肺结节病变的具体位置。由于人工智能断层扫描成像技术的装置、成像软件及扫描技术的不断更新和完善,使得人工智能断层扫描成像技术在临床的许多领域得到应用,提高了诊断的准确度和医生工作效率。
3、人工智能磁共振技术在肺部医学影像诊断中的应用
      人工智能磁共振是继人工智能断层扫描成像技术之后影像学检查技术的又一次医学革命。人工智能磁共振技术对软组织具有较好的对比度。近年来,人工智能磁共振技术发展迅速,目前3.OT磁共振已经广泛应用于医学临床诊断,其具有高信噪、高场强比及高分辨率的优点,且图像采集速度快,对于鉴别软组织病情方面具有较大优势。
      传统观念上,肺部由于低质子密度导致信噪比低、场强低所引起的磁敏感伪影的影响,使得磁共振技术在肺部医学诊断上的应用受到限制。但随着人工智能磁共振技术的出现,极大的提高了成像速度,患者一次屏气内即可完成检查,从而有效地解决了呼吸、心跳等因素出现的问题,所以人工智能磁共振技术被逐渐广泛地应用于肺部疾病检查中,人工智能磁共振技术作为一种重要的肺部疾病检查方法有着其独特的价值:(1)不会产生电离辐射损伤,可以在不改变患者体位的情况下完成多方位扫描成像,从而更加立体的显示肺结节的位置、大小;(2)人工智能磁共振技术组织分辨率高,对肺部软组织、内部血管结构的显示明显优于人工智能断层扫描成像技术,且能快速的反应出发生病变的组织病理特征,有助于医生定性诊断;(3)人工智能断层扫描成像技术对顺磁性对比剂引起的缩短变化很敏感,对肺部细胞间隙不同能显示出不同的增强变化,可以更直观的了解肺部结构变化,有助于医生鉴别肺部肿瘤良恶性。
       临床上可以通过人工智能磁共振技术多种序列的信号高低变化增强变化特征来判断肺部疾病性质,例如:患者在经过人工智能断层扫描成像技术检查后,医生了解到患者肺部发现病变的具体位置,患者需要通过人工智能磁共振技术检测出病变的具体信息,人工智能磁共振技术会自动以文字形式表明出患者病变的大小、程度、形状等详细的信息,是医生确诊患者癌症是早期、中期、晚期以及确定之后手术治疗方案的重要依据。
4、结束语
      “三步法”诊断方法利用人工智能技术手段将传统的影像数据有机融合,充分发掘其中的关联信息和深度信息,能够为主治医生提供更多细节的病情信息。随着现代科技在医学影像技术方面的研究,人工智能医学影像技术己经成为目前肺部疾病检查的重要手段。为了提高医生的诊断效率和减轻他们的工作强度,解决传统诊断方式与医疗影像设备带来的庞大数据之间的矛盾,开展以人工智能辅助诊断为目标的医学图像分析和处理研究必将成为医学科技领域研究的一个主导趋势,也将为提高人类肺部疾病的治疗水平做出更多、更大的贡献。