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北大新技术助力新冠肺炎CT诊断,肺部纤维化清晰可见

疫情期间,利用CT影像判断病情,成为新冠肺炎诊断的重要依据之一。但是传统CT图像解读难度较大。近日,北京大学人工智能研究院宣布,已研发出一套肺部影像高真实感体绘制技术,能够以三维彩色方式清晰呈现各种CT拍摄的黑白影像数据,可重现新冠肺炎患者肺部病灶,提高筛查和诊断效率。医学界专家认为,该成果意义重大,有助于医生更好地开展肺炎和肿瘤方面的治疗。


左侧是传统的胸部CT图像,右侧是北大高真实感体渲染技术对CT图像集的高真实感可视化 图片来自北大新闻网 

影像学检查是新冠肺炎的重要诊断依据,但传统CT图像集数据多、处理时间长、颜色单一、解读难度大。据悉,一位新冠肺炎患者的CT影像可达300张左右,只有专业的影像科医生花费较长时间才能看懂并作出诊断,难以满足新冠肺炎快速筛查和诊断的需要。

医疗影像的可视化技术能够帮助医生更好更快地摸清病灶真实情况,提高诊治精准度。新冠肺炎疫情期间,此类技术已得到一定范围内的应用,但由于相关技术仍为外资产品垄断,成本居高不下,难以普及推广。

北大人工智能研究院近日研发的体绘制技术则提供了一种新的可视化选择。体绘制技术在医疗领域已广泛应用。该技术使用胸部CT片集作为输入,通过三维交互方式全面展示患者肺部情况,可将数以百计的CT图像交互渲染成为真实感强的3D影像,彻底改变了传统CT的显示模式。

北大人工智能研究院视觉感知研究中心马雷副研究员介绍,高真实感体绘制的特点是真实,彩色的3D模型传达了更多的信息,比黑白灰的CT断层扫描更为丰富,对器官的病变起到了“增强器”的效果,让医生一目了然。

该技术可直观展示肺部组织的病变范围及严重程度,两肺的絮状、斑片状致密阴影、斑片造影以及磨玻璃阴影都能在计算机中清晰、高保真地临摹出来。


不同CT集可视化效果对比。左1:正常肺部CT集可视化参考;左2:患者A的CT胸片可视化;左3:患者B的CT胸片可视化,明显可见肺部纤维化 图片来自北大新闻网

北大人工智能研究院视觉感知中心主任黄铁军透露,“高真实感体绘制技术直接使用常规CT拍摄的影像数据,不需要增加额外设备和处理,就能够更快、更好地展示肺部病灶,希望能够减轻医生工作量,提高筛查和诊断效率,为抗击疫情助力。”

借助高密度解像度和高度真实的显示效果,医生能够大大提高诊治效率。疫情期间,部分科技公司已为新冠肺炎重点收治医院提供了相关的医疗影像可视化服务,收效显著,但呈现的仍然是传统CT影像,采用北大这项可视化新技术,可呈现三维立体彩色图像,诊治效果将更加理想。

北京大学第一医院影像科主任医师邱建星认为,该技术不仅对于肺炎诊治有意义,也可以用于肺部肿瘤的定位,为外科手术服务。