磁共振AI加速技术很热,CT的模型训练和它一样重要磁共振的扫描速度一直是最受关注的点,从多通道线圈,并行采集,再到陶哲轩的压缩感知,一直都在和能奎斯特极限做物理学上的斗争。直到人工智能技术的引进----如果进一步缩小范围----人工智能模型训练应用出现。这里并没有冒犯的意思,医生很多缺乏工程思维,将Deep Learning深度学习重建网络简单地和“软件”作为心智的等价词语;再加上我们国家长期以来的“重软轻硬”思潮,例如梯度系统性能的提高--多发论文--更能刺激客户的兴趣,反倒是解释深度学习给客户比较难以引起共鸣。所以你只能跟他们说结果:更短的时间,更好的图像。实际上,由于工业级的人工智能模型的大规模涌现,给医学提供了无限的可能,而医学影像研究的对象恰恰是图像,更是AI最容易体现优势的场景。物理矛盾:缩短采集时间,信噪比下降,图像质量下降,这是大多数人都接受的。效率工具:通过模型的训练,时间与质量的矛盾第一次被弥合了,这也是AI的效率价值最直接的体现。反对声音:经常有人用大语言模型对话的胡说八道,来说明大语言模型的“幻觉”,担心神经网络生成的图像会有伪信息,缺失或者凭空捏造对象。这些质疑都是正常的。这来源于对AI细分领域,层级深度的缺乏了解。其实作者和大家一样,更担心AI辅助诊断带来的幻觉。- 医学影像用的模型,或者称之为引擎,并不是大语言模型;
经常出现的顾虑,例如像素推断,和人工智能辅助诊断产生幻觉混为一谈:比如互联网上的AI教母李飞飞,用实验揭露了大预言模型的软肋:给大预言模型一个全黑的图片,加上文字描述让它去诊断,大语言模型仍旧可以一本正经的胡说八道。而实际上,目前的Deep learning更像是一个专业的,狭窄的,专用的,抗干扰的神经网络,他们不从文本入手,去构建通用语言大模型,而是专用的输入输出生成器。他们对图像再现引擎持有非常审慎的观点。一定要经过客观对比,已经大量有经验的诊断医生去主观判断才可以。这个过程并不是一蹴而就的。在重建过程中强制执行数据一致性检查(Data Consistency),确保 AI 生成的图像不产生“幻觉”,保证临床诊断的安全性和真实性!
即使保守固执如西门子,也推出了Deep Resolve技术,现如今,GPSCUN无不推出并且依赖深度学习神经网络,并且并非只是在最终的图像再现端口,而是在最初阶段(原始数据/K空间)介入,结合信号域、数据域和图像域的三维协同进行优化。谁不跟,谁出局!
以磁共振为例,屏气,采集时间,一直是比较头疼的问题,那自由呼吸和更加短的采集时间,还能得到优质的图像,就是AI带来的优势:在近年,3T磁共振还受到了7T的强烈刺激,开发基于7T数据的深度学习引擎,在部分场景,可以产生媲美7T的图像。这里很多读者可能又不相信了。- 2019年,GE医疗的True Fidelity通过FDA认证;以高质量FBP做训练集;
- 2018年,佳能的AiCE 通过JFDA认证,2019年通过FDA认证,以高质量的全模型迭代做训练集;
- 2022年6月,佳能医疗搭载第一代PIQE(心血管)的宽体CT 获FDA批准,以0.25mm的4K超高清CT图像作为训练集生成心血管引擎;
- 2022年,飞利浦推出Precise Image引擎;
- 2024年4月,佳能医疗搭载第二代PIQE(心,腹部,盆腔)的宽体CT INSIGHT 获得FDA批准,仍旧以0.25mm的4K超高清CT图像作为训练集,将应用部位扩展到全身;并支持1024矩阵;
- 2026年3月,GE医疗(日本)申请的True Definition DL引擎获得FDA批准,用于骨,肺的高对比场景的高分辨成像,并计划搭载在Revolution /Apex(美国)系列上(国内预计为Revolution Apex Nexus 即将获得NMPA批准);
以上经历,尤其是2024年以后的“高清”引擎,显然是受到了光子计数CT的强烈刺激,在积分探测器上持续优化,使得积分探测器焕发出了新的竞争力。