世界心臟日丨AI賦能心臟影像診斷技術創新 助力診療精準化-新華網
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2024 09/29 21:03:52
來源:新華網

世界心臟日丨AI賦能心臟影像診斷技術創新 助力診療精準化

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新華網北京9月29日電(白碧璇)2024年9月29日是第25個世界心臟日。心血管疾病被視為威脅人類生命健康的頭號殺手,根據《中國心血管健康與疾病報告2023》顯示,我國心血管疾病現患病人數達3.3億,目前心血管病已成為重大的公共衞生問題。

近日,新華網舉辦“世界心臟日”主題圓桌會,邀請中國醫學科學院北京協和醫院放射科主任馮逢、副主任王怡寧和數坤科技創始人、董事長毛新生做客新華網,就心血管疾病相關話題展開深入探討和交流。

北京協和醫院放射科主任馮逢教授(左二)、北京協和醫院放射科副主任王怡寧教授(右二)和數坤科技董事長毛新生(右一)

心臟預警需謹慎 AI技術助力早期篩查

新華網:當心臟出現問題時,身體會表現出哪些明顯的求救信號?

馮逢:當心臟不舒服時,身體會給我們幾個明顯的警示,不容忽視。

第一:心悸,就是心慌。如果一個人在靜息狀態或未進行任何運動時感到心慌,這可能是心臟發出的危險預警。

第二:胸痛和胸悶。這些症狀常在輕微運動後出現,往往是冠心病、心絞痛的表現,或者是由於冠狀動脈供血不足所引起的。

第三:活動後的氣喘。如果稍微一運動就氣喘吁吁,這可能是心臟衰竭的跡象,表明心臟的動力和供血能力不足。

第四:患者還可能出現口唇紫紺,這表明他們的氧飽和度已經下降,是供血出現嚴重問題的表現。

第五:由於心臟功能的異常,血液的回流可能會受阻,如下肢水腫。

北京協和醫院放射科主任馮逢教授

新華網:公眾在日常生活中應當如何有效保護心臟,有哪些護心秘笈?

王怡寧:預防心血管疾病的關鍵在於識別並減少生活中的危險因素。高血壓、高血脂、高血糖這“三高”問題不容忽視,一旦發現異常,應遵醫囑服用降壓、降脂或降糖藥物,有效控制這些危險因素。同時,做到戒煙限酒,因為煙酒對心血管有損害。

此外,保持良好的心態也很重要。焦慮、抑鬱等負面情緒也會對心血管健康産生不良影響。調整心態,保持樂觀,是護心不可或缺的一環。

每年定期體檢是十分有必要的。有些人雖無明顯症狀,但心血管可能已經悄然發生變化。通過定期體檢,可以及早發現並干預,防患於未然。

新華網:針對心臟的檢查有哪些注意事項?AI技術在心臟檢查過程中有哪些應用及潛在優勢?

王怡寧:對於一般人群,我們建議每年進行一次常規體檢即可。對於有症狀或存在高危因素的人群,需要更加關注心臟健康。在檢查時,我們會根據他們的臨床病史、家族史以及血液化驗結果,進行風險評估。

為了更精準地進行風險評估,我們未來可能會採用AI技術來優化評估模型。目前,我們已經有一些評分標準,可以將患者分為低風險、中風險和高風險三類。對於中風險患者,我們會建議進行無創的冠狀動脈CT檢查。而對於高風險患者,可能會建議直接進行冠脈造影,以便及時採取相應的介入治療。

對於低風險患者,我們並不推薦首先進行有輻射的檢查,而是選擇心電圖或超聲等創傷和損害更小的檢查方式,來評估他們的心臟狀況。

此外,我們目前正計劃推廣冠狀動脈MRA血管檢查。這項檢查的優勢在於沒有電離輻射,且可以不使用對比劑,非常適合低風險和中風險患者。未來,它有望成為冠心病篩查的一項有效手段。

新華網:數坤科技在人工智能輔助心臟疾病早期篩查方面有哪些新突破?

毛新生:非門控冠脈鈣化積分技術是我們最新的一項研究。該技術可用於預測無症狀人群的冠心病風險,並輔助臨床決策,指導他汀類藥物的應用。

這項技術利用16排CT胸部平掃影像數據分析,應用人工智能去偽影技術,能夠自動識別定位冠狀動脈四個分支血管的鈣化區域,並通過影像CT值賦分、面積、體積、層厚等指標自動計算Agatston積分,量化評估冠狀動脈鈣化情況,實現冠心病風險的早期篩查。相比傳統檢查方法,該技術在費用和效率上具備明顯優勢。

不僅如此,除了非門控鈣化積分之外,數坤還獨家推出了冠脈MRA智能輔助分析系統,冠脈MRA掃描完成後通過“一鍵”操作1分鐘即可完成整個冠脈的重建和狹窄的檢出,正如剛剛怡寧教授講到的,冠脈MRA檢查沒有電離輻射,且可以不使用對比劑,非常適合低風險和中風險患者篩查工作,既往應用限制於掃描時長過長和後處理複雜等限制沒有推廣開來,現在隨着數坤AI解決了冠脈MRA後處理問題,以及掃描技術提升,相信隨着協和醫院和數坤的推廣,冠脈MRA檢查將會廣泛應用起來。

每年,有大量的人通過這項技術接受篩查。我們還與一些地方政府合作,為更多城市的居民提供普查服務。許多居民通過在社區進行的普惠篩查,及時發現了嚴重的冠脈狹窄問題,並及時接受了支架植入或搭橋手術。

AI推動精確診療 促進基層健康發展

新華網:在當前醫療環境下,心臟疾病的診斷與治療主要面臨哪些挑戰?

馮逢:心臟疾病的診斷確實存在不少挑戰。首要的一點在於,心臟病的早期症狀往往較為隱匿,不易被患者察覺。等到症狀明顯時,往往已經發展到了中晚期,從而錯過了最佳的早期干預時機。

其次,心臟疾病本身具有複雜性和多樣性。心臟是人體最為複雜的器官之一,它持續不斷地跳動,這使得成像變得相當複雜。因此,要準確診斷心臟疾病,需要醫生具備豐富的臨床經驗和深厚的專業知識積累。

北京協和醫院放射科副主任王怡寧教授

新華網:協和醫院如何運用新技術賦能醫療?

王怡寧:協和醫院在心血管疾病的診斷中,特別重視影像手段的應用。具體來説,我們放射科主要採用心臟CT和磁共振進行診斷。心臟CT,尤其是冠狀動脈CTA檢查,是目前無創診斷冠心病最有效的方法。值得一提的是,我們已將AI技術融入其中,實現了冠狀動脈血管狹窄的全自動分析,極大地提高了診斷效率。

另一方面,心臟磁共振雖然掃描時間和後處理相對複雜,但其無電離輻射、可以不使用對比劑以及高軟組織分辨率的優勢,使其在心臟檢查中,特別是同時觀察血管和心肌時,具有獨特價值。

但是磁共振掃描時間較長,後期處理也較為複雜。為克服其應用限制,我們與數坤科技合作,共同研發了心臟磁共振後處理分析的AI産品。眾所周知,數坤科技成立之初就專注於心臟領域的研究與開發,這一創新不僅延續了數坤在冠脈血管精準分割上的優勢,還實現了磁共振圖像的自動化處理,涵蓋了冠脈和心肌的圖像分析,同時呢,它還支持多參數量化分析、為臨床提供更多維度的信息,輔助醫生進行臨床診斷,減輕醫生的工作負擔,目前這些新技術已初步應用於我們的臨床工作中,為冠心病的診斷提供了強有力的支持。

數坤科技創始人、董事長毛新生

新華網:數坤科技通過人工智能在醫療領域有哪些突破呢?

毛新生:回望七年前,我們率先將人工智能應用於複雜的成像數據自動分析,旨在精確測量心臟解剖結構及各類病灶,並以醫生偏好的直觀、精準方式呈現這些關鍵指標,輔助生成診斷建議和預報告。這不僅減輕了醫生的手工勞動負擔,還使他們能更專注於精準診斷和與其他臨床科室的高效交流。

此外,技術的不斷進步也顯著推動了行業的整體發展。起初,許多地市級醫院由於資源有限,掃描量不大,但隨着技術的成熟,他們的掃描量已大幅提升。這充分展示了新技術如何引領行業前行。

構建AI預測模型 多模態數據輔助疾病管理

新華網:AI技術如何與傳統醫療模式有效融合,特別是在推動心臟健康事業方面?

馮逢:AI的融入為我們的傳統醫療模式帶來了革命性的轉變。以心臟影像診斷為例,AI算法的應用能夠迅速且直觀地處理影像數據,為醫生提供更加精準的診斷支持,從而顯著提升醫生的工作效率。

此外,AI具備持續學習的能力,隨着數據量的不斷增長,其算法能夠不斷優化。這不僅促進了診斷的同質化,使得無論大醫院還是基層醫院,都能借助AI數據分析實現高水平的診斷,還有助於醫療資源的合理配置。

王怡寧:AI在疾病診治中扮演着重要角色。從疾病的發生發展全過程來看,預防階段,我們可以利用AI技術構建風險預測模型,將患者分為低、中、高風險群體,以評估其患病可能性。在診斷階段,AI能提高診斷效率和準確性。進入治療階段,AI還能輔助個性化定制治療方案,並跟蹤治療效果,評估患者預後。

基於基線影像數據,我們可以建立預後模型,以預測患者的康復情況。因此,AI在疾病管理的全鏈條中都能發揮輔助作用,提升醫療水平。

新華網:未來,AI技術在心臟健康領域會為普通民眾帶來哪些實際益處?

毛新生:首先,在預防層面,我們已經通過AI技術的創新,為醫療行業提供了普惠性的心臟篩查方法,讓老百姓受益。

接下來,在精準診斷方面,AI將會提供更精確的信息。例如,在射血分數的分析上,AI能夠自動提取心臟結構,並運用生物動力學方法計算射血分數,從而判斷血管狹窄是否真正導致心肌缺血。

此外,在治療環節。我們可以進行模擬手術,預測支架的放置位置和穩定性,以及愈後效果等。

當然,AI的作用不僅限於此。我們的AI技術正逐漸走向多模態化。除了圖像數據外,我們還能分析電子病歷數據、連續監測的血壓數據等。最關鍵的是,AI能夠將這些數據全部結合起來,形成一個全面的患者健康檔案。無論是患者居家的日常監測,還是運動時的數據記錄,或是在醫院內的診斷和治療歷史,AI都能將這些信息整合起來,為更好的預防、精準診斷、治療決策、康復以及日常心臟健康監測提供有力支持。

【糾錯】 【責任編輯:孫慧】