为了拯救中风患者,人工智能学会了“脑补”

用核磁共振成像(MRI)扫描大脑会产生许多2-D的“切片”,可以合成构建大脑的3-D演示。中风患者往往会在医院进行脑部扫描,这样医生才能够找出和确认受损的位置和区域。如果进行大脑的高分辨率扫描通常需要30分钟,但在中风的情况下,这个时间太长了。因而,通常医院接收中风患者时,会进行快速脑部扫描。这种快速扫描切片间的间隔为7mm,而高端科学研究中通常会以间隔1mm进行切片扫描。医生会从这些扫描图像中对中风的影响进行分析,但是往往这种快速临床扫描的分辨率过低,使得很多用于辅助分析的计算机算法难以进行。


人工智能让原本分辨率极低的图片,变得清晰(图片来源:MIT)

“这些图像是独一无二的,因为它们是当患者由于中风入院时,在临床实践中获得的,”MIT电气工程和计算机科学教授Polina Golland说,“这样的研究是你难以筹划的。”

这些来自医院临床的中风扫描是大量数据财富,为了帮助科学家们更好的利用这些扫描图像,来自MIT的研究团队协同麻省总医院的医生和其他的机构,开发了一种提高这些扫描质量的方法,这样就可以将这些临床数据用于大规模的中风研究。通过这些扫描,研究人员可以研究遗传因素是如何影响中风存活率以及患者对不同的治疗方案是如何响应的。他们也可以通过这个途径去研究一些其他的疾病,例如阿兹海默病。

填补数据

对于中风患者的临床扫描,成像由于扫描的时间限制会快速的进行,扫描的“切片”非常的稀疏,意味着成像的切片有着5-7mm的间隔。(片内分辨率为1mm)


MIT电气工程和计算机科学教授Polina Golland(图片来源:MIT)

对于科学研究,研究人员通常要获得更高分辨率的成像,切片之间的间隔只有1mm,这需要扫描更长的时间。科学家们开发了专门的计算机算法来分析这些成像,但是这些算法在低质量的医院扫描成像上就不是那么适用了。

MIT的研究人员与来自麻省总医院和其他医院的研究人员共同合作,他们对如何利用这些大量的患者扫描图像非常的有兴趣。相对于那些小范围的高质量扫描研究,这些丰富的临床资源可以允许他们从中学到更多的东西。

他们共同开发了一种新方法,从基本上填补每个患者扫描中缺少的数据,通过从整个扫描集合获取信息并使用它来重新创建其他扫描中缺少的解剖特征来完成。

Golland说:“关键的概念是生成解剖学上合理的图像,用算法使之看起来像是那些研究扫描,并且与获得的临床图像完全一致。一旦你这样做,你可以应用所开发的最先进的算法,用于获得漂亮的研究成像,并如同科研图像一般运行相同的分析,并得到结果。”


普通MRI图片的一大局限在于分辨率(图片来源:MIT)

一旦生成了这些科研质量的图像,研究人员就可以运行一组旨在帮助分析解剖特征的算法,包括切片的对齐以及称为头骨剥离的过程——除去除大脑以外的其他结构成像。

在整个过程中,算法会跟踪哪些像素来自原始扫描,以及之后填充哪些像素,以便稍后进行的分析。例如测量脑损伤的程度这样的分析,则只能在原始扫描的信息上进行。

“从某种意义上说,这是一个支架,可以让我们将图像放入集合中,就如同它是一个高分辨率的图像,然后只对我们拥有信息的像素进行测量,”Golland说。

更高质量

麻省理工学院的团队开发出了这种用于增强低质量图像的技术,现在,他们计划将其应用于来自包括12间医院在内的大约4,000次中风成像扫描。

“了解对白质造成的损伤的空间模式,有助于我们更详细地了解疾病如何与认知能力相互作用,以及从脑卒中恢复的能力等等,”Golland指出。


人工智能将改变我们对疾病的治疗(图片来源:SiliconANGLE)

研究人员还希望将此技术应用于其他脑部疾病患者的扫描。

“它打开了很多有趣的方向,”Golland说,“在日常医疗实践中获得的图像可以给出解剖学洞察力,因为我们将质量提升到了算法可以分析的程度。”

参考资料

[1] New technique makes brain scans better

[2] Artificial Intelligence Helps Improve MRI Imaging of Strokes

来源:康健新视野(微信号 HealthHorizon)

为你推荐

四同药品价格治理已基本实现,正建设全国挂网药品价格一览表资讯

四同药品价格治理已基本实现,正建设全国挂网药品价格一览表

目前,我们正在建设全国挂网药品价格一览表,全量汇总展示各地挂网价格信息并对首涨、高涨幅等异常价格行为予以标识,敦促各地持续纠正不合理的挂网高价。

2025-01-18 12:15

关于丙类药品目录,国家医保局最新的思考与规划,2025年发布第一版资讯

关于丙类药品目录,国家医保局最新的思考与规划,2025年发布第一版

丙类目录与每年的基本医保药品目录调整同步开展,计划于今年年内发布第一版。

2025-01-18 11:34

2025年全国80%左右医保统筹地区基本实现即时结算,2026年底全部实现即时结算资讯

2025年全国80%左右医保统筹地区基本实现即时结算,2026年底全部实现即时结算

1月16日,国家医疗保障局办公室正式对外发布《关于推进基本医保基金即时结算改革的通知》。根据通知,以全国统一的医保信息平台为支撑,2025年全国80%左右统筹地区基本实现即时...

2025-01-18 11:20

2024年底,60岁及以上人口3.1亿,占全国人口的22.0%资讯

2024年底,60岁及以上人口3.1亿,占全国人口的22.0%

年末全国人口(包括31个省、自治区、直辖市和现役军人的人口,不包括居住在31个省、自治区、直辖市的港澳台居民和外籍人员)140828万人,比上年末减少139万人。全年出生人口954...

2025-01-17 14:56

赛诺菲荣膺“杰出雇主2025”桂冠,连续五年傲立榜首资讯

赛诺菲荣膺“杰出雇主2025”桂冠,连续五年傲立榜首

作为10多年来首个且唯一连续五年荣获此殊荣的企业,赛诺菲再次彰显了其在企业文化、人才战略、多元发展及员工培养等方面的卓越成就。

2025-01-17 11:02

又一款国产三代EGFR-TKI抑制剂获批上市资讯

又一款国产三代EGFR-TKI抑制剂获批上市

昨日(1月16日),据国家药监局官网显示,奥赛康药业的1类创新药利厄替尼片(limertinib ASK120067,商品名:奥壹新)获批上市,用于治疗既往接受表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制...

2025-01-17 10:31

增辉生命,默沙东中国再度荣膺“中国杰出雇主”资讯

增辉生命,默沙东中国再度荣膺“中国杰出雇主”

1月16日,由全球权威的杰出雇主调研机构(Top Employers Institute)颁布的“杰出雇主2025”榜单正式揭晓

2025-01-16 22:48

CDE:放射性治疗药物申报上市临床风险管理计划技术指导原则资讯

CDE:放射性治疗药物申报上市临床风险管理计划技术指导原则

本指导原则将针对上市后临床风险管理计划、说明书中安全性相关内容、 患者指导手册的撰写提供具体指导意见。

2025-01-16 20:41

全球首款狂犬病双抗药物国内申报上市资讯

全球首款狂犬病双抗药物国内申报上市

日前,据国家药监局药审中心网站显示,智翔金泰的1类新药斯乐韦米单抗在国内申报上市。

2025-01-15 17:02

国家市场监督管理总局发布《医药企业防范商业贿赂风险合规指引》资讯

国家市场监督管理总局发布《医药企业防范商业贿赂风险合规指引》

本指引所称的商业贿赂, 是指采用财物或者其他手段贿赂交易相对方的工作人员、 受交易相对方委托办理相关事务的单位或者个人、 利用职权或者影响力影响交易的单位或者个人,...

2025-01-14 23:38

阿斯利康与宜联生物达成临床研究合作,共同探索联合治疗创新方案资讯

阿斯利康与宜联生物达成临床研究合作,共同探索联合治疗创新方案

双方将共同启动一项多中心、开放性、I Ib期研究,旨在评估两款药物联合治疗在实体肿瘤患者中的安全性、有效性和药代动力学。

2025-01-14 18:36

医疗科技国际化之路:新加坡如何提供全链条支持?资讯

医疗科技国际化之路:新加坡如何提供全链条支持?

随着中国医疗科技领域的快速发展,越来越多的企业具备了国际化发展的能力,正在“走出去”开辟新的市场。

2025-01-14 15:56

NVIDIA与多家行业顶尖机构达成深度合作,共促医疗健康产业蓬勃发展资讯

NVIDIA与多家行业顶尖机构达成深度合作,共促医疗健康产业蓬勃发展

在日前举办的摩根大通医疗健康大会上,NVIDIA 宣布与多家行业领先机构达成合作,这类新的合作旨在通过加速药物发现、提升基因组研究,以及利用代理式和生成式 AI 开创先进医...

2025-01-14 13:26

老牌上市药企终止PD-1项目,计提资产减值准备1.75亿元资讯

老牌上市药企终止PD-1项目,计提资产减值准备1.75亿元

近日,丽珠医药集团发布公告称,对公司及下属子公司截至2024年12月31日合并报表范围内存在减值迹象的资产进行了减值测试,并对其中存在减值迹象的资产相应计提了减值准备。

2025-01-14 10:13

尊享e生2025升级:首次全场景放开外购药械,医院药品覆盖数量再增资讯

尊享e生2025升级:首次全场景放开外购药械,医院药品覆盖数量再增

1月13日,众安保险举办“与10光,共生长”尊享e生十周年产品升级发布会,正式发布尊享e生2025版,并推出众安健康险未来将主打的两大产品系列——面向健康人群的“尊享系列”,以...

2025-01-13 20:17

PLA材料的医美应用:安全与效果的双重考验资讯

PLA材料的医美应用:安全与效果的双重考验

聚乳酸PLA,作为医美行业面部填充剂历经了3个时代大约20多年的发展,大体可分为1 0、2 0、3 0三个不同的时代;即1 0-结晶片状;2 0-普遍表面粗糙的多孔微球或实心微球;3 ...

2025-01-13 19:53

国家医保局:开展2025年定点医药机构违法违规使用医保基金自查自纠工作,肿瘤类、重症医学类、麻醉类、零售药店典型问题清单资讯

国家医保局:开展2025年定点医药机构违法违规使用医保基金自查自纠工作,肿瘤类、重症医学类、麻醉类、零售药店典型问题清单

2025年3月底前,各级医保部门根据本地化问题清单,对辖区内所有定点医疗机构和定点零售药店2023-2024年医保基金使用情况开展自查自纠。2025年4月起,国家医保局将对全国定点医药...

2025-01-13 17:32

全球首个超长效PCSK9单抗获批上市资讯

全球首个超长效PCSK9单抗获批上市

瑞卡西单抗注射间隔可长达8周,突破了目前国内外已获批的PCSK9单抗需要每2周、4周或6周的注射频次。

2025-01-13 13:17

好大夫正式牵手蚂蚁集团,共同推进“AI+医疗”创新资讯

好大夫正式牵手蚂蚁集团,共同推进“AI+医疗”创新

蚂蚁集团收购好大夫在线尘埃落定。1月11日,在2025年好大夫峰会上,双方在收购完成后首度携手亮相。好大夫在线创始人王航现场表示,共同的使命和愿景让双方走到了一起,后续好大...

2025-01-11 18:05

创新给药机制,全球首个口服GLP-1RA诺和忻(司美格鲁肽片)在中国全面上市资讯

创新给药机制,全球首个口服GLP-1RA诺和忻(司美格鲁肽片)在中国全面上市

今日(1月11日),全球领先的生物制药公司诺和诺德宣布,全球首个口服胰高糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA)——诺和忻®(司美格鲁肽片)在中国全面上市。诺和忻®以便利的口服...

2025-01-11 17:56