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分布式智能醫療技術引領西安交大二附院智慧醫院發展
2021-05-29 20:16:59 來源：陽光網-陽光報
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陽光訊（記者 鄭亞雷）為打造智慧醫院新高地，解決醫療健康行業共性問題，西安交大二附院立足國際前沿、落實 “人工智能+醫療健康”國家戰略，在國家衛健委、陜西省政府、陜西省發改委、陜西省衛健委及學校的大力支持下，于2019年4月12日聯合西安交大數學與統計學院徐宗本院士團隊、公共政策與管理學院毛瑛教授團隊、生命科學與技術學院劉健康教授團隊、能源與動力工程學院高忠權教授團隊等，率先成立了國內首家醫療機構設立的醫學人工智能研究院。新華網、央廣網、鳳凰網、搜狐網、陜西日報、陜西廣播電視臺、大秦網、健康時報等新聞媒體就研究院成立儀式進行了相關報道。自成立以來，研究院瞄準落實“分級診療”的難點和痛點，以國家大健康戰略為服務宗旨，積極展開深入合作，在研究院名譽院長徐宗本院士的領導下，對微劑量分布式CT關鍵核心技術進行聯合攻關，致力于整合不同區域的醫療資源，并為分級診療政策的落地提供技術支撐。
2019年4月12日，徐宗本院士為西安交大二附院醫學人工智能研究院及智慧醫療創新中心揭牌并授牌予李宗芳院長
2019年4月12日，徐宗本院士在西安交大二附院醫學人工智能研究院成立儀式上致辭
傳統CT的應用面臨諸多突出問題，包括高劑量高輻射的掃描風險、離散化數據與一成不變的高分辨率成像能力的制約、基層醫院診斷能力不足以及CT機的高額購置成本、重復繁瑣的機械操作與參差不齊的醫技水平等。因此，具備遠程醫檢、傳染病醫檢、疾病篩查、移動性的應急診斷、智能分析、功能成像、定量成像等功能的新一代CT系統成為了全民健康時代的新需求。其中，因為CT劑量與人體健康、影像質量的密切關系，保證診斷效能的微劑量成像則是新一代CT系統的關鍵核心技術，也是國際公認趨勢。基于以上問題及需求研發的微劑量分布式CT，采用掃描和成像分離模式，形成了“分布式醫學影像終端機”（后簡稱“CT終端”）和“遠程分布式云成像”（后簡稱“成像中心”）的新機制，即“”CT終端僅負責X射線掃描，采集的數據通過5G網絡或光纖傳輸到云端，成像、智能閱片等通過云端強大的計算集群自動調度算法完成。醫院只需安裝CT終端，不必配備傳統CT昂貴的圖像后處理系統。一個成像中心可接入1000臺以上CT終端，能達到一個省不同級別醫院和體檢機構的應用規模，可以實現“下農村”“入基層”“進社區”，甚至可以像打印機那樣自由部署。更為重要的是，該技術使用了先進的成像算法，有效解決CT成像中的X射線高輻射問題，使得低劑量甚至微劑量輻射CT成為了現實。
2019年2月，西安交大二附院人工智能研究院在徐宗本院士指導下，共同謀劃微劑量分布式CT技術中心相關臨床研究方案并展開前期的設備部署工作。2020年7月，相關設備在西安交大二附院大明宮院區開始安裝及調試，為研究工作進行準備。2020年9月，該技術開始在西安交大二附院進行二期應用驗證，研究結果表明，該技術已實現了相較于傳統CT五分之一劑量成像，十分之一劑量成像的重大突破，達到了國際領先水平。目前，該技術在西安交大二附院大明宮院區正式試用，用于服務患者。通過將CT機掃描的原始數據發送到云端進行安全歸一化管理，可充分發掘數據的價值，不斷的優化機械參數、人工參數和提升診斷效率。借助云計算中心強大的計算能力，可為高清分辨率的成像提供能力支撐，通過動態的計算協調機制，保證所有的接入的設備都能實時高效的計算和反饋結果。通過使用微劑量分布式CT中心技術，西安交大二附院可為就診患者提供大范圍疾病篩查服務，也將幫助醫院利用自身優質的專家資源，解決基層醫生閱片難題等問題，從而盤活基層和邊遠地區醫療服務資源，為分級診療提供技術支撐。依托西安交大二附院醫學人工智能研究院，應用人工智能和大數據技術，醫院可提供遠程的典型疾病輔助診斷與智能分析服務，助力醫院及相關醫聯體機構打造新一代的智聯網醫院。
微劑量分布式CT在西安交大二附院進行動物測試結果（2020年9月）
微劑量分布式CT在西安交大二附院進行二期臨床應用結果 （2020年9月）
此外，研究院成立兩年多以來，在徐宗本院士的指導及其團隊的大力支持下，聯合大數據算法與分析技術國家工程實驗室相繼成立了“智慧醫療創新中心”及“醫療區塊鏈技術創新中心”，進行醫學人工智能、互聯網+醫療及醫療區塊鏈等領域的聯合攻關研究，目前已取得一些標志性的成果：1. 提出了一種新型的肺結節計算機輔助診療技術、一種多專家集體智能會診模型、一種新型的自動冠狀動脈分割的多階段深度學習方法等，將在放射醫學、心腦血管等領域廣泛應用，相關研究成果已在Journal of the American College of Cardiology (JACC，美國心臟病學會雜志，IF=20.589)等高水平國際學術期刊以及ACM International Conference on Multimedia等頂級學術會議上發表；2. 主持或參與國家自然科學基金數學天元基金數學與醫療健康交叉重點專項、科技部新一代人工智能重大項目等各類科研項目，致力于開展醫療數據互操作與隱私保護相關數學算法和關鍵技術、醫療區塊鏈技術等研究，解決醫療數據共享、流通、隱私保護和確權等瓶頸問題，推進二附院乃至全國智聯網醫院的發展；3.同徐宗本院士團隊合作，于2020年初疫情爆發期間緊急為醫院研發了一套“免費在線健康咨詢、問診與新冠風險篩查系統”，最大限度減少了醫院因人員聚集引發的交叉感染，讓廣大市民更快、更便捷地尋醫問診；4.在徐宗本院士提出的打造智聯網醫院的理念引領下，聯合中國移動、延川縣人民醫院共同成立了“延川縣5G智聯網醫院”，為分布式微劑量云CT中心技術的示范應用提供試點基礎，之后也將在柞水縣人民醫院等基層醫療機構開展更多試點工作。
未來，西安交大二附院醫學人工智能研究院將會繼續在徐宗本院士的指導下，與相關團隊展開密切合作，聯合研發快成像設備、分布式CT及核磁設備等可以貼近社區和邊遠地區的高端醫學影像設備，即通過進行分布式超快核磁共振成像的數學理論與算法研究，研發分布式超快核磁共振成像軟件系統，并與國產核磁共振成像設備集成，實現在線運行并部署試點；通過研發掃描速度快、劑量低、用藥低、圖像質量好的分布式CT核磁設備，提高疾病的檢出率以及病變的定位、定性、定量診斷水平，最大程度上為臨床提供了更為寬廣而確切的診治信息，為患者提供各項高端臨床檢查及圖像后期處理，滿足不同疾病診斷需求及健康體檢。研究院也將同徐宗本院士團隊攜手，在智聯網醫院研發及轉化、臨床大數據挖掘及應用、智能診療技術與醫學裝備基礎研發等領域進行聯合攻關研究，致力于解決全生命周期健康管理以及醫學人工智能研究同實際應用脫節等問題，共同努力推進學校“6352”產學研深度融合及科技成果轉化落地。
編輯：佳佳