佳能人工智能与影像技术，开启影像发展新方向

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                    <section data-role="paragraph" data-color="rgb(182, 228, 253)" data-custom="rgb(182, 228, 253)"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><p><p><img src="image/20201014/86b79d371e9862b01189f0252a03b2cd_1.png" /></p></p></section><section><section><span><strong></strong></span></section><p><span>医疗器械媒体报道先锋</span></p><p><span>分享专业医疗器械知识</span></p></section><section><section><section><span>关注</span></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><span>在刚刚结束的第26界中华放射学年会（CCR 2019）上，佳能医疗举办了“佳能人工智能和影像技术研讨会”。会上佳能医疗发布了最新款超高端CT——Aquilion ONE GENESIS开拓者Ai-640 CT。人工智能技术的大规模应用，使该设备的临床性能和科研潜能得到释放。高端硬件与人工智能技术的结合，或许将成为CT设备下一阶段发展的重要方向。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/223c94cdb1a32c7206698410d3876a07_2.png" /></p></p><p>Aquilion ONE GENESIS 开拓者Ai-640 CT</p><p>发布仪式现场</p><p><br  /></p><p><span>2007年，佳能医疗（当时为东芝医疗）于全球首发16厘米宽体容积CT：Aquilion ONE，开启了超高端CT时代。其后的十二年里，佳能医疗结合最新技术发展，不断完善着Aquilion ONE CT平台。到GENESIS发布前，Aquilion ONE </span><span>^{<span lang="EN-US">PURE</span>}</span><span lang="EN-US">VISION</span><span>&nbsp;CT以其0.275s转速，640层单圈成像层数，新型一体化数字探测器等技术，成为超高端CT的代表性产品。</span></p><p><br  /></p><p><span>近些年随着AI技术的兴起，AI在医学影像技术上的应用也越来越广泛。而目前关于CT的AI应用，多数是用于图像的后处理端，利用AI来加快CT的图像后处理效率，但CT扫描及重建方面鲜有AI技术涉及。而此次佳能医疗新发布的Aquilion ONE GENESIS开拓者Ai-640 CT恰恰在CT成像全流程的AI应用上取得了突破。</span></p><p><br  /></p><p><video width="100%" height="580" controls="controls"><source src="http://mpvideo.qpic.cn/shg_3084203512_50000_9963265d48a94a9b95f9aa4c9449eef4.f10002.mp4?dis_k=92f031a043341ce7d0eb76b4bb985b5f&dis_t=1602652600" type="video/mp4"></source></video></p><p><br  /></p><p><span>Aquilion ONE GENESIS开拓者Ai-640 CT的AI应用覆盖了CT成像的全流程，扫描、图像重建、图像预处理和图像后处理四个方面均有涉及。</span></p><p><br  /></p><p><span>超高端CT的每次扫描，尤其是平扫增强等联合扫描方案，会产生大量的图像数据。以往医生通过分别浏览各期图像后，人工对比各期图像差异进行诊断。复杂的读片过程即降低了效率，增加了医生的负荷，同时也无法进行准确的定量分析。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>能谱检查的出现，略微缓解了这一矛盾。但能谱检查需要预设专用方案。如没有在扫描时使用专用能谱方案，则无法在检查后进行回顾性分析。同时，能谱检查辐射剂量较高，缺乏标准化等一系列问题，使能谱成像这一方法至今无法进行大规模的临床普及。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>此次发布的开拓者Ai-640 CT，代表了佳能医疗对如何提升多期数据的定量对比，解决能谱成像无法普及应用这一问题的思考。其中关键，就在于人工智能的全流程应用。多期数据对比的关键是要解决不同时间点采集数据之间的配准问题，即扫描硬件的配准问题和生理运动的配准问题。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/3c8ffac1512044224a665b0988e121ff_3.png" /></p></p><p><br  /></p><p><strong><span>1.解决扫描硬件的配准差异——AI 感知扫描(AI Orbital scan)</span></strong></p><p><br  /></p><p><span>这一AI扫描技术的引入，可以保证CT两次或多次扫描的球管运行轨迹及床位完全一致，从而可以感知在多次扫描过程中扫描区域的各种细微变化，为后期进一步分析提供必要的数据基础。</span></p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/7eab9d1466bdc8e31d5570c34ef824f1_4.png" /></p></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/ed5b933ae795add99fee911a81f132cd_5.png" /></p></section></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><p><strong><span>两次扫描数据采集轨迹完全一致</span></strong></p></section></section></section></section><p><strong><span>2.解决脏器运动的配准差异——AI柔性配准（AI&nbsp;Deformable Registration）</span></strong></p><p><strong><span><br  /></span></strong></p><p><span>脏器的运动，包括呼吸，搏动，蠕动等自主和非自主运动。脏器的运动方向是三维的，且脏器在运动过程中会伴随着挤压与变形。因此传统的刚性配准算法，非刚性配准算法等，都无法实现精确的多时间点脏器配准。佳能开拓者Ai-640CT针对不同器官的特点，通过人工智能的自主学习，开发了一整套柔性配准技术，将以往单独分析的数据整合起来，摒除各种位移（呼吸运动，器官变形，动脉搏动等）对图像分析的影响，进行综合分析，从而得到以往忽略掉的定量分析结果。</span></p><p><br  /></p><p><iframe src="https://v.qq.com/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=r3017a37qt9&auto=0" width="100%" height="580" frameborder="0"></iframe></p><p><strong><span><br  /></span></strong></p><p><strong><span>3.定量，高效与标准化的CT影像学新方案——AI柔性减影成像</span></strong></p><p><br  /></p><p><span>通过AI感知扫描及AI柔性配准的前处理，开拓者Ai-640CT即可进行AI柔性减影成像。通过对两期或多期数据的综合比对分析，就可以在常规扫描中挖掘得到更多的图像信息，并得到定量的分析结果，为临床诊断提供更准确的影像证据。</span></p><p><strong><span><br  /></span></strong></p><p><p><img src="image/20201014/115781c24fbbb5bf671e4ae2f7fef0df_6.png" /></p></p><p><strong><span>骨智能柔性减影成像功能发现隐匿骨占位病灶</span></strong></p><p><br  /></p><p><span>相比传统成像方式，肺部柔性减影技术通过人工智能，对平扫数据和CT肺动脉血管扫描数据进行智能比对，解码并识别各个器官（肺、气管、肺动脉、肺静脉、主动脉等）的空间位置，并在三维空间中进行体素级的柔性配准，从而极大提升了不同序列数据的空间位置的一致性。通过肺部柔性减影技术可得到肺强化碘图，可以显示出传统CTPA图像看不到的小栓塞病变，提高了栓塞检出率，其结果甚至可与SPECT吻合。</span></p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/f3ae0cdcc0b3c8439e0dbef17a9f16b0_7.png" /></p></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/b0a20748a09c944b17702baebf9ad0dd_8.png" /></p></section></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><p><strong><span>肺智能柔性减影成像功能发现亚段肺栓塞</span></strong></p></section></section></section></section><p><br  /></p><p><span>柔性成像功能为开拓者Ai-640CT的临床应用带来了很多颠覆式的拓展功能，如</span><span><strong>佳能独有的能谱+灌注的多模态成像方案</strong></span><span>。</span></p><p><br  /></p><p><span>此次，佳能对能谱成像方案也进行了升级，结合了AI的柔性能谱技术从能谱技术的四个基本判别条件——辐射剂量，数据精度，覆盖宽度和能量分离度着手，分别优化了以上四种技术，实现了kV和mA的独立切换。高低kV的切换保证了能量分离度；根据体位自动调整的mA有效降低了辐射剂量；16厘米容积探测器解决了覆盖宽度的问题；单球管配合AI感知扫描技术与AI器官柔性配准算法，确保了数据精度。以此作为保障，佳能能谱+灌注的多模态成像方案</span><span><strong>仅需一次扫描即可同时获得能谱数据和灌注数据</strong></span><span>。</span></p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/c9187e5cba61c9b0a481c01c25a5f696_9.png" /></p></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/7e3f482d3b5f877101324914f80e32bd_10.png" /></p></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/e43a2e8d6cc064b6ba386b4268bc7d11_11.png" /></p></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/25315eb364b378ace70b84d62920c234_12.png" /></p></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><p>&lt;&lt;&nbsp;<span>&nbsp;AI柔性能谱成像原理及文献证实其技术价值</span></p><p><br  /></p><p><span>滑动查看下一张图片&nbsp;</span> &gt;&gt;</p><p><br  /></p></section></section></section><p><span>佳能开拓者Ai-640CT开拓性地实现了全扫描流程的人工智能技术，通过AI技术，摒除了数据间因为各种人为因素导致的差异，让以往只能独立分析的多期相数据可以综合起来进行比对分析，大大提高了影像检查数据的利用率，并因此获得了许多以往无法获得的信息，即简化了患者的检查流程，也增强了医生的诊断信心。由于该套方案是现有CT扫描方法的“AI升级版”，无需在扫描前选择特定的扫描方案，因此更具备普适性，不产生额外的辐射剂量，和现有的诊断标准可进行“无缝对接”。因此，该方法具有相当广阔的应用前景。</span></p><p><br  /></p><p><strong><span>4. 意外之喜——世界首款深度学习重建系统：</span></strong><strong><span>DLR-AiCE</span></strong></p><p><br  /></p><p><span>电子产品的发布会有时会准备一些“彩蛋”，即未在会前公布的新技术或新产品。</span><span>医疗行业的发布会一般中规中矩，没想到此次发布会中，佳能医疗开行业之先河，带来了医疗行业发布会的第一枚“彩蛋”：</span><span>世界首款深度学习重建系统——DLR-AiCE。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/3293231e4187422e2dc1ade4f58d6b76_13.png" /></p></p><p><br  /></p><p><span>DLR - AiCE是一款基于全模型域图像进行深度学习的重建算法。我们都知道，深度学习的参照物很重要，参照物水平越高，则深度学习后的重建算法的质量越高。DLR-AiCE基于佳能已有的全模型域迭代算法进行训练，降低伪影和噪声的同时，还可提升密度分辨率和空间分辨率。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>DLR-AiCE深度学习重建系统2018年3月获得日本药事批准，全球首家投入临床使用，2019年获得美国FDA批准，目前NMPA（原CFDA）已在申请中。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>日本的民族性格严谨而务实，因此日本的企业素来比较低调。佳能收购东芝医疗的这几年一直在卧薪尝胆，没想到接近年末，佳能医疗用一系列新产品，新技术的组合拳，给2019年的市场带来了新的变化。佳能开拓者Ai-640CT的推出，将AI技术在CT中的应用更进一步，借助AI技术与影像技术的深度结合，充分发挥AI技术的应用场景，让CT扫描更智能，影像数据更精准。</span></p><p><br  /></p><p><a data-miniprogram-appid="wxdc7efe409d688f37" data-miniprogram-path="pages/index/index" data-miniprogram-nickname="智械采购" href="" data-miniprogram-type="image" data-miniprogram-servicetype="" href=""><p><img src="image/20201014/8edb31f87313bf5aa17544207dad3968_14.gif" /></p></a></p><p><br  /></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-role="paragraph" data-color="#757576"><section data-role="paragraph"><section><section><section 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data-brushtype="text"><br  /></section><section data-brushtype="text">漫谈佳能医疗的高端CT影像技术及产品<br  /></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/aad9f56b0707b5374bbac6273a663447_16.jpg" /></p></p>