人工智能在醫(yī)療彩超中的應(yīng)用及發(fā)展

林慶東

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人工智能在醫(yī)療彩超中的應(yīng)用也變得越來(lái)越廣泛。同時(shí)隨著人們整體生活水平的不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)醫(yī)療質(zhì)量的要求也變得越來(lái)越高，然而在實(shí)際就診過(guò)程中，依然會(huì)出現(xiàn)諸多的問(wèn)題。因此，筆者認(rèn)為為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)醫(yī)療彩超領(lǐng)域的穩(wěn)固發(fā)展，必須將人工智能引入工作中，進(jìn)而滿足人們看病的需求。

關(guān)鍵詞：人工智能?醫(yī)療彩超?應(yīng)用?發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與變化，它已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，它不僅與人們?nèi)粘Ｉ钣兄懿豢煞值年P(guān)聯(lián)，同時(shí)也是提高我國(guó)醫(yī)療事業(yè)穩(wěn)固、長(zhǎng)久發(fā)展的重要手段。因?yàn)楣P者認(rèn)為為了全方位促進(jìn)我國(guó)醫(yī)療彩超行業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展，應(yīng)利用人工智能來(lái)優(yōu)化醫(yī)療彩超技術(shù)，進(jìn)而全體提高診斷水平，推動(dòng)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。下面針對(duì)于人工智能在醫(yī)療彩超中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1傳統(tǒng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究

隨著人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它在醫(yī)療彩超中也得到有效應(yīng)用。所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指，利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息來(lái)對(duì)人大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象化建立某種簡(jiǎn)單的模型，并按不同的連接方式組成不同的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于此過(guò)程就可以稱之為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有四個(gè)基本特征，第一，非線性，而非線性是自然界中普遍存現(xiàn)的特征，同時(shí)也是人類大腦智慧的一種線性體現(xiàn)。當(dāng)人的神經(jīng)元處于激活或抑制二種不同的狀態(tài)時(shí)，這種行為在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為一種非線性。第二，非局限性，它是指多個(gè)神經(jīng)元之間的連接而成。其中一個(gè)系統(tǒng)的整體行為，不僅僅取決于單一神經(jīng)元的特征，而是需要由各個(gè)單元之間的相互作用、相互連接所決定。第三，非常定性，它是指人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力，它不僅可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將各種信息進(jìn)行處理，同時(shí)在處理信息的同時(shí)，還可以根據(jù)自身非線性動(dòng)力系統(tǒng)的變化而變化。第四，非凸性，它是指在一定條件下取決于某個(gè)特定的狀態(tài)函數(shù)。

2人工智能在醫(yī)療彩超中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

2.1處理分類問(wèn)題

科學(xué)技術(shù)的不斷革新與深入，人工智能在醫(yī)療彩超中的應(yīng)用也得到迅速發(fā)展。其中，它在甲狀腺結(jié)節(jié)的處理上也得到有效推動(dòng)，TI-RADS現(xiàn)也被廣泛的應(yīng)用在分類甲狀腺結(jié)節(jié)診治上，同時(shí)工作人員在對(duì)其進(jìn)行惡性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分時(shí)，往往耗時(shí)較多、且費(fèi)力。為此，通過(guò)利用人工智能技術(shù)，來(lái)對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)相關(guān)影像像圖進(jìn)行歸類，進(jìn)而使最終的檢測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)性，它的精準(zhǔn)性往往在98.9%～100%之內(nèi)。綜上所述，人工智能在醫(yī)療彩超中的應(yīng)用有著十分廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也為我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

2.2處理檢測(cè)問(wèn)題

人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，它在醫(yī)療彩超中也得到有效利用。其中，在處理急性闌尾炎檢測(cè)問(wèn)題上是非常有效的一種技術(shù)手段，同時(shí)急性闌尾炎作為目前我國(guó)最常見(jiàn)的并發(fā)癥，它在實(shí)際臨床診治過(guò)程中，也存在著很多難點(diǎn)，尤其是在兒童、老年人、孕婦等諸多特殊性的人群上，這也使得在日常診斷過(guò)程中容易造成誤診，進(jìn)一步使其因診斷失誤而出現(xiàn)穿孔的不良情況。與此同時(shí)，醫(yī)療工作者在利用超聲波對(duì)患者進(jìn)行疑似病例檢查時(shí)，應(yīng)格外注意對(duì)其的處理檢查問(wèn)題，特別是對(duì)其做其他相關(guān)檢查時(shí)，對(duì)于那些不支持、但患者又有持續(xù)不良癥狀的診斷過(guò)程中，必須為其提供有價(jià)值、可靠性的參考信息。例如，在對(duì)某位患者進(jìn)行闌尾切除時(shí)，應(yīng)將闌尾外徑位于探頭加壓探查下大于6mm處，作為對(duì)患者診斷時(shí)、準(zhǔn)確性、可靠性的超聲征象。

2.3處理分割問(wèn)題

人工智能在醫(yī)療彩超中的不斷應(yīng)用，對(duì)于脈動(dòng)脈象相關(guān)參數(shù)的病變測(cè)量也有著十分重要的作用，同時(shí)頸動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度對(duì)預(yù)測(cè)心血管疾病領(lǐng)域，同樣也有著十分重要的作用。首先，以往傳統(tǒng)的醫(yī)療工作者，在利用超聲波對(duì)患者進(jìn)行檢查時(shí)，往往會(huì)利用測(cè)量聲像圖中相對(duì)較遠(yuǎn)的血管壁管腔以及內(nèi)膜交界至中膜、外膜交界的距離，而這種操作往往耗時(shí)較多，進(jìn)一步使醫(yī)療過(guò)程中出現(xiàn)乏味的不良現(xiàn)狀，為此，為了更好的解決這個(gè)問(wèn)題，有一些醫(yī)療研究者將所提取出來(lái)的92份CIMT檢查錄像作為最基本的數(shù)據(jù)庫(kù)，并由同一名專家對(duì)其進(jìn)行劃分，劃分出三個(gè)相對(duì)比較感興趣的區(qū)域，同時(shí)又在276份ROI中，對(duì)腔內(nèi)膜中的平面、內(nèi)膜中的膜交界平面分別進(jìn)行標(biāo)記，并將此作為訓(xùn)練的圖像基本模塊，進(jìn)而有效構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終有效解決處理分割過(guò)程中的問(wèn)題。

2.4卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遷移學(xué)習(xí)

人工智能的飛速發(fā)展，它的出現(xiàn)不僅為人類的日常生活到來(lái)了諸多便捷，使人們?cè)卺t(yī)療救治過(guò)程中，能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，同時(shí)也是提高我國(guó)醫(yī)療事業(yè)穩(wěn)固、長(zhǎng)久發(fā)展的重要組成部分。其中它在中孕期胎兒畸形篩查過(guò)程中，也被廣泛應(yīng)用，它主要是依據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遷移學(xué)習(xí)，通過(guò)對(duì)腹中的胎兒進(jìn)行自動(dòng)定位，進(jìn)一步有效避免產(chǎn)婦因產(chǎn)前畸形篩查不到位，而生產(chǎn)出生命體征不正常的嬰兒，同時(shí)胎兒超聲檢查它也是我國(guó)廣大婦女在進(jìn)行產(chǎn)前畸形篩查的重要內(nèi)容，與此同時(shí)，由于胎兒超聲檢查的自動(dòng)定位，往往具備復(fù)雜、多變的解刨結(jié)構(gòu)，這也使得醫(yī)療工作者實(shí)際篩查時(shí)，能夠獲取的有效信息比較少，而基于有效信息較少的情況下，會(huì)使得胎兒超聲檢查工作，缺乏足夠的數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)這也是目前我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的一個(gè)挑戰(zhàn)性的難題。為此，有部分醫(yī)療學(xué)者利用已經(jīng)被大量訓(xùn)練過(guò)的一些毫不相關(guān)的原始圖片，以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中那些較為低層級(jí)網(wǎng)絡(luò)，作為檢查前提基礎(chǔ)，并將自身所獲得的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建中，進(jìn)而提高檢查結(jié)果的準(zhǔn)確率、精確率。

2.5超聲心動(dòng)圖相關(guān)綜合應(yīng)用

人工智能在醫(yī)療彩超中的廣泛應(yīng)用，超聲心動(dòng)圖相關(guān)綜合運(yùn)用，也得到逐步推廣與應(yīng)用，其中它主要會(huì)涉及到二維以及多普勒超聲心動(dòng)圖，然而在實(shí)際運(yùn)用與研究過(guò)程中，依然會(huì)頻繁出現(xiàn)大量的測(cè)量參數(shù)，而這些參數(shù)對(duì)于醫(yī)療工作者來(lái)說(shuō)是十分重要的數(shù)據(jù)信息。首先，因?yàn)樗窃u(píng)價(jià)心肌以及瓣膜的結(jié)構(gòu)、功能的重要內(nèi)容，倘若在沒(méi)有這些前提基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下，會(huì)使得醫(yī)療工作者在過(guò)程中頻繁出現(xiàn)問(wèn)題與差錯(cuò)。這也是因?yàn)槌曅膭?dòng)圖不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，它本身就是一個(gè)龐大、復(fù)雜、忙碌的工作，同時(shí)也會(huì)受到操作者的使用技巧、手法、經(jīng)驗(yàn)所影響，進(jìn)而使得測(cè)量參數(shù)、測(cè)量結(jié)果難以得到保障。其次，相對(duì)與以往傳統(tǒng)的手工裸眼標(biāo)記測(cè)量來(lái)講，超聲心動(dòng)圖相關(guān)綜合應(yīng)用也可以進(jìn)一步提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，依據(jù)對(duì)左心房室內(nèi)射血分?jǐn)?shù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算時(shí)，它的平均速度往往只需要短短的8秒鐘，同時(shí)它的可重復(fù)性也相對(duì)較高，進(jìn)而有效提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

3超聲醫(yī)學(xué)科產(chǎn)品化應(yīng)用實(shí)例

人工智能在醫(yī)療彩超行業(yè)的應(yīng)用，很多醫(yī)療單位已經(jīng)將超聲醫(yī)學(xué)產(chǎn)品應(yīng)用在實(shí)際臨床試驗(yàn)中，其中我國(guó)自行研發(fā)的超聲機(jī)器人，已經(jīng)被廣泛投入醫(yī)療臨床行業(yè)中，并通過(guò)進(jìn)行多次的試驗(yàn)與研究，取得了頗有成就的效果。同時(shí)它也是一款基于超聲影像、能夠較好的輔助醫(yī)生進(jìn)行甲狀腺、良惡性結(jié)節(jié)識(shí)別的智能診斷系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)同一幀的圖像進(jìn)行相關(guān)技術(shù)識(shí)別，進(jìn)而有效保障最終的診斷結(jié)果，具備高精準(zhǔn)性、可靠性，使最終診斷結(jié)果的準(zhǔn)確率在控制在60%～70%。與此同時(shí)，人工智能設(shè)備在協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行相關(guān)診治工作過(guò)程中，還應(yīng)有效幫助醫(yī)生進(jìn)行同步診斷，并利用自動(dòng)采集的圖像，可以有效提高結(jié)果的準(zhǔn)確率以及概率值，進(jìn)一步使最終給出的結(jié)果準(zhǔn)確性的概率可以高達(dá)到87%左右，進(jìn)而大幅度減輕了醫(yī)療工作者的工作量，使其獲得更充足的時(shí)間去處理其他的事情，最終提高自身診斷結(jié)果的精準(zhǔn)性以及醫(yī)療資源。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的不斷革新，人工智能也逐步出現(xiàn)在人們的視野中，同時(shí)也被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，它的出現(xiàn)不僅可以提高我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的工作質(zhì)量，同時(shí)也可以更好的滿足人們的生活需求。因此，筆者認(rèn)為為了進(jìn)一步提高醫(yī)療彩超的工作效率，應(yīng)善于利用人工智能來(lái)推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)而全面提高我國(guó)醫(yī)療彩超的工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]施春艷.彩超在乳腺良惡性腫瘤鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用，2018，2（23）：154-155.

[2]殷曉慧，周維紅，孫志霞，夏建梅，李驥，王華.實(shí)時(shí)四維彩超對(duì)產(chǎn)前胎兒發(fā)育診斷的影響[J].實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志，2018，22（22）：74-76.

[3]趙欣.探究肝硬化結(jié)節(jié)與微小肝癌應(yīng)用彩超診斷與鑒別的效果[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘，2018，18（63）：154.

[4]董雪菲.四維彩超在胎兒產(chǎn)前畸形篩查中的價(jià)值[J].中國(guó)醫(yī)藥指南，2015，13（20）：47-48.

[5]王玲.腹部臟器損傷的彩超診斷結(jié)果分析[J].中國(guó)當(dāng)代醫(yī)藥，2011，18（29）：105-106.

[6]陳思平.醫(yī)學(xué)超聲影像產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展[J].應(yīng)用聲學(xué)，2005（4）：201-207.