1950年,计算机科学之父艾伦·图灵在开辟人工智能方向的《计算机与智能》论文中对“机器能否思考”进行了开辟性阐释,以其非凡的远见与严密的逻辑,提出了变革性的理念——真正的智能机器必须具有学习能力。
时光荏苒,如今的我们又能否想象,让一台磁共振拥有智能和自主的意志?
如今这一畅想已照进现实,借助人工智能技术,人们心中“高冷”的医疗设备,正演进为拟人化的“智慧生命体”,以拟人化的主动思考感知生命,高效精准匹配扫描需求;回归医疗本质,主动关怀为患者提供无微不至的扫描体验;甚至主动进化具备自主学习能力。
日前,由上海联影医疗科技股份有限公司推出的全球首个磁共振“类脑”平台uAIFI Technology首度揭开神秘面纱,全系磁共振产品“裂变”新生——覆盖临床普适、全身科研、脑科学与类脑研究等近20款磁共振产品与技术整装亮相。数百位来自医疗行业的顶级学者、全国知名三甲医院专家云集,在2021磁共振未来创新大会上共同唱响面向未来的“中国声音”——提出世界首创性的时代预言:超越影像、融合创新、开启磁共振“类脑”时代。
联影集团董事长薛敏表示:“中国在互联网技术、人工智能技术这两大领域已经世界领先。联影希望借势而为,在医疗装备行业利用技术优势融合创新,全力打造新一代革命性颠覆性的产品以及技术平台。我们也希望能携手产学研医各界伙伴,协同创新,建立起覆盖预防、诊断、治疗、康复全流程的全智能医疗健康生态。”
联影集团董事长薛敏
Hi uAIFI!
来自磁共振“类脑”时代的第一声问候
人类的历史,就是一部创新的历史。从18世纪第一次工业革命到如今,人工智能正在驱动世界范围内第四次工业革命的到来:传统工业与人工智能、互联网技术正在以超越想象的方式进行深度融合。
这一演演变也以惊人的相似性投射在磁共振技术的发展历程中。从发现核磁共振先向到现在,磁共振也已走过了三次“工业革命”:1970年世界第一台磁共振首次获得人体图像;此后,
磁共振快速进入第二次“工业革命”时代,以硬件系统持续升级为主导的系统性能持续提升——磁共振的场强从0.2T提升到1.5T再到3.0T;21世纪初,软件应用与算法的飞速发展,更是不断拓展磁共振临床应用范围和科研开展的边界。
如今,在人工智能的驱动下,磁共振在医学技术与医学人文领域将实现又一次跨越式的进步,借助人工智能技术,联影推出uAIFI Technology磁共振“类脑”平台,赋能磁共振以拟人化的全新场景,彻底改变传统磁共振的固有局限,全面开启磁共振“类脑”时代,加速推动磁共振领域的第四次“工业革命”!
长期以来,磁共振应用中始终存在多重痛点,包括扫描过程中噪音大、扫描慢、操作复杂、阅片难度大、伪影来源多等。uAIFI Technology磁共振“类脑”平台作为智能传感器、智能芯片以及人工智能等技术共同驱动的磁共振智能“类脑”中控平台,用人工智能神经网络来模拟大脑神经元,彻底打破磁共振传统硬软件系统孤岛,平台中包含15项以AI赋能的核心技术,覆盖磁共振扫描前、扫描中、扫描后全流程,实现全场景赋能磁共振扫描,逐一突破现有痛点。
磁共振扫描往往长达数十分钟,且扫描过程中噪声大,患者等待时间长,扫描体验不佳。uAIFI Technology“类脑”平台中的QScan技术实现了全时段、全序列、全部位“静音”成像,最大降低了97%噪声声压,优化患者的扫描体验;平台中的ACS技术,则实现了扫描速度飞跃式提升,将全身各个部位的扫描时间从以往几分到十几分钟不等,缩短至100秒内,平均节省80%扫描时间,这也是全球首个获得FDA认证的人工智能磁共振加速技术。“uAIFI搭载的百秒成像技术,使心脏磁共振扫描更易临床化,大幅提升了心脏成像成功率与效率,推动无创性影像学检查在心脏临床的应用迈向全新发展阶段。”华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科主任夏黎明表示。
华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科主任夏黎明
不仅如此,uAIFI Technology“类脑”平台也极大提升了放射科医生与技师的诊断效率。技师在日常操作磁共振设备过程中,步骤繁琐,接近30%的时间被用于定位摆位。uVision技术,首次将天眼技术应用于磁共振扫描,技师在扫描时一个手势就可以完成升床、摆位等传统至少6次按键的工作任务,只需0.5秒操作时间,大幅加速扫描前操作流程,减少患者在扫描时的等待时间。在医生诊断环节,通过人工智能技术对智能斑块、智能脑分析、智能裁剪等高级应用的赋能,也极大提升了医生的诊断效率。“如TOF血管裁剪,人工处理要三分钟,使用人工智能自动完成,实现零延时,我们做一个简单的推算,假定每个医院每天扫五个TOF,全国一万五千台左右的磁共振保有量,省下来的总时间相当于为中国增加了约五百名熟练的技师。”联影医疗磁共振事业部总裁李国斌表示。
联影医疗磁共振事业部总裁李国斌
此外,磁共振扫描的另一大痛点是容易出现伪影,致使图像质量下降。DeepRecon技术实现智能降噪,还原图像本真,在不延长扫描时间的前提下获得更高信噪比、更高分辨率的图像,超越物理极限;智能QA,全流程实时智能质控,保障真实、优质MR图像的获取;智能系统自检,通过设备自我健康管理,各子系统全生命周期实时智能自检,保证设备高效稳定运行。
“uAIFI Technology磁共振“类脑”平台研发耗时4年,通过赋能磁共振扫描全流程,覆盖了多样临床场景,未来我们希望与全球的影像人一起,在技术开发、科研合作、临床转化、产业转化共创硕果,重塑磁共振行业未来!” 李国斌表示。
超越影像
赋能疑难重症攻关与医学转化
此次发布会,基于uAIFITechnology磁共振“类脑”平台,联影超高端磁共振家族全新亮相,包括高端科研型3.0T磁共振uMR 8系多款产品,75cm超大孔径3.0T磁共振uMR OMEGA,“准3.0T”1.5T磁共振uMR 6系多款产品,助力开展转化医学攻关,推动心脑血管、老年医学、脑科学研究等前瞻领域的原创性研究与成果转化,全面覆盖全身临床疾病的精确诊断。
北京大学第三医院放射科主任袁慧书表示:“uAIFI技术的加持,使1.5T磁共振已进阶到准3.0T阶段。可面向神经、肌骨关节、腹部、盆腔及血管等重点领域全面解决临床问题。”
北京大学第三医院放射科主任袁慧书
“国家‘脑科学’项目研究需要上万人的影像数据,磁共振作为主要的工具,到底国产机器能不能派上用场,这也是各个脑科学专家们关心的问题。经过实测,uMR 890具备比肩甚至部分超越国际最顶级3.0T的科研实力,稳定性等各项指标和人脑功能成像质量都已达到国际顶尖水准,完全满足脑功能成像科研的技术指标要求,为最前沿脑科学探索提供了理论验证与临床实验基础。”OHBM国际人类脑图谱学会前主席、北京大学磁共振成像研究中心主任高家红表示。
OHBM国际人类脑图谱学会前主席、北京大学磁共振成像研究中心主任高家红
同时,基于临床科研大设施自主可控,联影携手全球顶级医疗机构共建世界级转化医学创新平台,推出超高场强转化医学双子星“14.4T”——全球首款人体全身5.0T磁共振uMR Jupiter、中国首台超高场动物(临床前)磁共振“活体显微镜”uMR 9.4T,推动疾病机理机制研究、实现创新引领。
全球首款人体全身5.0T磁共振uMR Jupiter突破了超高场磁共振临床成像极限,业界首次实现超高场全身临床成像。联影中央研究院院长陈群在现场重磅介绍了这一震撼“新物种”:“磁共振领域对于场景场强的探索从未停止。从3.0 T磁共振到7.0T磁共振之间,仍是尚未被开发的空白区。3.0T及其以下可以做全身成像,7.0T之上通常只能局部成像,那么介于3.0T与7.0T之间的5.0T能做什么呢?uMR Jupiter的研发成功,填补超高场强领域的国际空白,为全身各部位疑难重症机理机制研究和诊疗打开全新的域场。”
联影中央研究院院长陈群
作为全球首家5.0T磁共振用户,临床检验后我们总结了两大要点:在神经系统及血管成像上,5.0T约等于7.0T;在体部、关节、波谱等定量成像上,5.0T大于3.0T。一言以蔽之:5.0T可满足全身各部位超高场临床应用,有望将精准诊疗牵引至全新高度!” 复旦大学附属中山医院放射科主任曾蒙苏表示。
复旦大学附属中山医院放射科主任曾蒙苏
“我不能忘记第一次看到5.0T磁共振卓越影像时的震撼!很荣幸见证‘新物种’诞生,相信凭借出色医生、科学家与工程师的协同创新,5.0T将迎来巨大的成功!”国际医用磁共振成像学会前主席、德国弗莱堡大学诊断放射与医学物理系主任Jürgen Hennig用中文传达了他的惊喜,三十多年前,是他将第一套进口磁共振系统带进中国。
中国首台超高场动物(临床前)磁共振“活体显微镜”uMR 9.4T成功解决超高场动物磁共振成像“卡脖子”技术问题,多项参数冲破“天花板”,无缝衔接临床的临床前研究系统,以超高场强精准高清呈现组织结构与功能信息,为转化医学提供强大科研平台。
“动物磁共振研究比人体更难。”中国科学院精密测量科学与技术创新研究院副院长周欣表示:“9.4T磁共振,此前只有国外一家企业能够提供,必须送到国外维修,很多方面受制于人。现在有了自己的磁共振,为国内药物研发、疫苗、肿瘤以及脑科学研究提供了利器。”
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院副院长周欣
“uMR 9.4T的诞生填补了我国在临床前研究的大设施空白,为转化医学提供强大科研支撑。基于这一设备,可以开展临床前动物模型的病理性与药理学研究,能够帮助我们探索人类大脑与认知、重大系统疾病领域的难题,促进肿瘤研究和新药研发。”联影中央研究院资深科学家雷红霞表示。
目前,uMR Jupiter已经进驻复旦大学附属中山医院、北京协和医院、武汉大学中南医院,uMR 9.4T已经进驻上海交通大学医学院附属瑞金医院,未来联影集团将与各医院一同开展该项目的科研与临床试验,进一步探索从生命科学研究到临床应用的转化途径。
顶层构画
融合创新成行业共识
“自磁共振设备发明几十年来,磁共振的创新演进一直是一场以硬件系统不断升级为核心、以序列、应用的不断拓展为侧翼的渐进式创新。随着人工智能技术、传感器技术的飞速发展,以及随之而来的应用场景,除了不断向‘类脑’进化,磁共振的未来还将有哪些严谨且大胆的想象? ”联影集团董事长薛敏和现场多位大咖展开对话畅想磁共振未来。
联影集团董事长薛敏主持
“磁共振的未来有三大创新:从0到1颠覆式创新,比如常温超导磁体;从1到9的延展式创新:比如心脏多任务快速成像;以及幻想式的大胆创新,彻底打破边界:比如将梯度与主磁场场强根据临床场景需要自由切换可调,适应多维的临床科研需求!”复旦大学附属中山医院放射科主任曾蒙苏表示。
河南省人民医院医学影像科主任王梅云则表示:“未来路在何方?我认为放射科医生不仅要做精准诊断,更应参与推动无创治疗,其中多模态融合至关重要,通过多模态设备配合,多模态的平台管理(超声、放射、核医学)在诊疗一体化领域做出更大贡献。”
河南省人民医院医学影像科主任王梅云
海军军医大学第一附属医院影像医学科名誉主任陆建平认为:“磁共振未来应该更加向诊疗前端发展,覆盖全生命周期的健康管理,成为普通人日常健康自检的工具。”
海军军医大学第一附属医院影像医学科名誉主任陆建平
要实现这些大胆的想象,各位专家也达成了共识:磁共振的发展离不开源头性创新、多学科创新联动和产学研医协同融合。
中国科学院深圳先进技术研究院副院长郑海荣表示:“磁共振的研发需要多学科交叉融合与系统集成,10年前联影已经成为了我们重要的战略合作伙伴,共同全身心探索前沿技术领域。目前,我们已经联合建立了国家高性能医疗器械创新中心,未来将借助平台的力量,进一步攻坚前沿技术,共铸医学影像创新生态!”
中国科学院深圳先进技术研究院副院长郑海荣
“开拓磁共振的未来之路,必须推动一批原创性、引领性的科研成果。” 上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科主任严福华说,“基于医工融合的交叉创新平台,我们可以实现真正的源头循环创新:从临床中来,到临床中去!”
上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科主任严福华
“长久以来,最先进的设备往往在海外打磨应用,待到成熟后才进入中国,因此中国医生很少能参与进原创性高质量科研。基于产学研医创新融合平台,让我们有更多机会参与孵化前瞻性的科研成果,推动医学转化!”北京协和医院放射科副主任王怡宁说。
北京协和医院放射科副主任王怡宁(左)
清华大学生物医学工程系执行系主任王广志认为:“磁共振未来发展有‘两大车轮’:一个是技术上新突破,原创性技术革新全面提升临床诊断质量,助力人类重大疾病攻关;另一个是产学研医深度融合,好问题来自临床,好方法要回到临床,加速医学研究成果向临床应用转化,是原始性创新的关键动力。”
清华大学生物医学工程系执行系主任王广志
“我们医生在海外进修时,非常羡慕产学研聚集的平台化创新。因此我一直期待与产业界合作,5年前,中南与联影一拍即合,战略携手,打造5.0T最初只是理念,而今天,通过踏实的协同创新,我们让全球首款人体全身5.0T磁共振梦想成真,这印证了融合创新发展战略的正确性与先进性。”武汉大学中南医院影像科主任徐海波说。
武汉大学中南医院影像科主任徐海波
“联影十年成长,已经与一批顶尖医院开展战略合作,得益于产学研医伙伴彼此托举,我们共同推动卡脖子技术攻关,共同孕育出一批原创性、引领性的临床科研成果,共同开创转化医学新的创新模式。第二个十年,我有一个梦想:与各界伙伴共同定义下一代产品——智能化、小型化,完善全智能医疗生态布局,提升创新能级,一起开创磁共振发展的下一个黄金时代,相信在不远未来中国磁共振将在世界占有重要一席。” 联影集团董事长薛敏表示。
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