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人工智能(AI)如何助力影像诊断?医学影像的未来新趋势​

2025-03-29 12:41 河南广播电视台安全健康直通车

在医学领域,超声检查是一种常用且重要的诊断手段。它利用超声波的特性,对人体内部器官和组织进行成像,帮助医生检测和诊断各种疾病。然而,传统超声诊断面临着诸多挑战,如对医生经验和技术要求高、检查效率有限、诊断准确性受人为因素影响等。随着人工智能(AI)技术的飞速发展,其为超声影像诊断带来了新的契机,正逐步改变着这一领域的诊断模式,同时也预示着医学影像未来的新趋势。

传统超声诊断的挑战
超声检查在临床上应用广泛,涵盖腹部、心血管、妇产科、小器官等多个领域。但它存在一些明显的局限性。首先,超声图像的获取和解读高度依赖医生的操作手法和经验。不同医生扫查同一患者,可能由于手法差异获取到不同质量的图像。而且,对于复杂病例,经验不足的医生可能难以准确识别病变特征,导致误诊或漏诊。例如在甲状腺结节的诊断中,判断结节的良恶性需要医生仔细观察结节的形态、边界、回声等多个特征,经验欠缺可能就会做出错误判断。其次,超声检查是一个相对耗时的过程。医生需要手动操作探头,对不同部位进行多切面扫查,遇到患者较多时,检查效率难以提高,患者等待时间长。再者,在医疗资源分布不均的情况下,基层医疗机构往往缺乏经验丰富的超声医生,使得一些患者无法及时获得准确的超声诊断。

AI 在超声影像诊断中的应用
图像识别与分析
AI 技术通过深度学习算法,能够对海量的超声图像数据进行学习。在肝脏超声检查中,AI 模型可以精准识别肝脏中的肿瘤、囊肿、脂肪肝等病变。它能够自动提取肝脏的形态、大小、回声等特征,并进行量化分析,为医生提供更客观、准确的评估指标。相较于医生人工测量和判断,AI 的分析速度更快,且不受主观因素干扰。比如在乳腺超声检查中,AI 可以快速识别乳腺肿块,并对肿块的边界、纵横比、内部回声等特征进行分析,辅助医生判断肿块的良恶性,大大提高了病变检测的敏感性和准确性。

辅助诊断
结合患者的临床信息和超声图像特征,AI 可以构建智能诊断系统。该系统能够依据学习到的知识和模式,给出诊断建议。在先天性心脏病的诊断中,通过对超声心动图的多视图、多模态数据进行分析,AI 可以准确预测病患的心脏健康状况,如是否存在房间隔缺损、室间隔缺损等问题。这有助于医生减少误诊和漏诊,尤其是在复杂病例中,为医生提供重要的决策支持。同时,AI 还能对不同类型的疾病进行分类和鉴别诊断,为后续治疗方案的制定提供有力依据。

图像质量优化
超声图像容易受到多种因素影响而出现质量问题,如噪声干扰、图像模糊等。AI 技术可以对低质量的超声图像进行去噪、增强对比度等处理,提高图像的清晰度和可读性。通过对大量超声图像的学习,AI 掌握了正常组织和病变组织在不同情况下的图像特征,能够针对性地对图像进行优化,使医生能够更清晰地观察到病变细节,从而提高诊断准确性。

实时监测与预警
在重症超声领域,AI 可以连续分析一系列超声图像,实时监测患者病情变化,如肝脏病变的进展或治疗效果。一旦发现异常情况,能够及时发出预警。这对于危重症患者的救治至关重要,医生可以根据预警信息及时调整治疗方案,提高救治成功率。例如在重症监护病房中,通过对患者心脏、肺部等重要器官的超声图像进行实时 AI 分析,能够快速发现器官功能的细微变化,为早期干预提供依据。

医学影像中超声领域的未来新趋势
智能化诊断全面升级
未来,AI 将更深入地融入超声诊断的全流程。从超声图像的采集环节开始,AI 就可以指导操作人员获取更标准、更优质的图像。在图像分析和诊断阶段,AI 系统将不断优化算法,能够更快速、更精准地识别各种疾病,甚至能够发现一些极其早期、细微的病变。而且,AI 诊断结果的解释将更加通俗易懂,医生可以更方便地向患者解释病情。同时,AI 还能与其他医疗设备和信息系统进行深度融合,实现医疗数据的互联互通,为全面、精准的医疗诊断提供支持。

个性化医疗深入发展
结合患者的遗传信息、生活习惯、既往病史等多维度数据,AI 能够对超声影像进行个性化分析。不同患者对疾病的易感性、疾病发展过程以及对治疗的反应都存在差异。通过 AI 的个性化分析,可以为每个患者制定更贴合其自身情况的诊断和治疗方案。在肿瘤治疗中,AI 可以根据患者的个体特征,通过超声影像预测肿瘤的发展趋势,帮助医生选择最适合该患者的治疗手段,实现精准治疗,提高治疗效果和患者的生活质量。

远程医疗与协作常态化
AI 技术将进一步促进超声影像的远程传输与共享。在偏远地区或基层医疗机构,医生可以借助 AI 辅助,获取高质量的超声图像,并通过 5G 等高速网络将图像实时传输到上级医院的专家手中。专家可以利用 AI 工具对图像进行分析,并结合患者的临床信息,为基层医生提供远程诊断和指导。同时,AI 还能辅助医生进行跨学科的协作,如超声科医生与心内科、肿瘤科等其他科室医生共同探讨复杂病例,整合多学科知识,制定最佳的治疗方案,让优质医疗资源能够跨越地域限制,惠及更多患者。

预防医学与早期筛查普及
通过持续监测个体的超声影像数据,AI 有望在预防医学领域发挥关键作用。它能够对一些慢性疾病或潜在疾病风险进行早期预测和预警。在心血管疾病预防中,通过定期对颈动脉、心脏等进行超声检查,并利用 AI 分析图像数据,能够提前发现血管粥样硬化、心肌病变等早期迹象,为患者提供早期干预的机会,降低疾病发生风险。这将使医疗模式从传统的疾病治疗向疾病预防转变,提高全民健康水平。

技术创新与融合加速
随着科技的不断进步,新的超声技术如弹性超声、光声成像等将不断涌现,并与 AI 深度融合。弹性超声可以评估组织的硬度,对于鉴别肿瘤的良恶性具有重要意义,结合 AI 分析能够更准确地判断病变性质。光声成像则可以提供组织的功能和代谢信息,与传统超声的结构成像相互补充。同时,AI 还将与可穿戴设备、物联网等技术结合,实现对人体健康的实时、连续监测。比如,未来可能出现可穿戴的超声设备,能够实时采集人体某些部位的超声影像数据,并通过 AI 分析传输到手机或云端,为用户提供健康反馈和预警,进一步拓展超声在医疗保健领域的应用范围。

AI 技术为超声影像诊断带来了前所未有的机遇,正逐步解决传统超声诊断面临的诸多问题。随着技术的不断发展和完善,AI 将在超声诊断中发挥更加重要的作用,推动医学影像领域朝着智能化、精准化、个性化、远程化的方向发展,为人类健康事业做出更大贡献。我们有理由期待,在 AI 的助力下,超声影像诊断将迎来更加辉煌的未来,为疾病的早期发现、精准治疗提供坚实保障 。

(吕会敏 许昌市人民医院 超声科)


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