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“大数据”引领医学影像发展

2016-12-23 15:20 阅读: 813 评论: 0 来源: 中国医药报 编辑: ygzx1
[导读]大数据 已经成为当下最热门的概念之一。大数据处理在医疗行业的应用包含诸多方面,其中包括在医学影像分析中的应用。 大数据在医学影像领域的作用尤为突出,目前医疗数据中有超过80%来自于医学影像,但是这些数据 ...
“大数据”已经成为当下最热门的概念之一。大数据处理在医疗行业的应用包含诸多方面,其中包括在医学影像分析中的应用。
“大数据在医学影像领域的作用尤为突出,目前医疗数据中有超过80%来自于医学影像,但是这些数据大多要进行人工分析。如果能够运用人工智能技术分析医学影像,并将影像与医学文本记录进行交叉对比,就能够极大地降低医学诊断上的失误,帮助医生精准诊断,挽救患者生命。”杭州健培科技有限公司CEO程国华说。
    医学影像数据应用亟待深入
 随着医改的深入和科技的进步,我国医疗服务模式正在改变,“大数据”在医疗领域的应用日趋广泛和重要。
“当前,国家正在大力推进医疗大数据的应用。”中国科学院院士、复旦大学副校长金力说,大数据分析可对诊疗信息进行更精准的研究,为疾病诊断提供依据,给不同疾病提供针对性治疗方案。精准医学与大数据的结合使更多信息源源不断地传达给医生,从而更好地为患者服务。
“医疗大数据的关键、核心是影像数据的分析和处理,但在医疗大数据里面,最难攻克的是影像数据的分析处理。”程国华说,通常大数据是指数据量和数据维度均很大,数据形式也很广泛,如数字、文本、图像、声音等等。在医学领域,随着信息化的不断深入,医学数据也越来越丰富,其中医学影像数据是一个十分重要的组成部分,而且,医学影像信息被数字化、数据化后形成了丰富多样的、存储量庞大的医学大数据。
程国华说,目前,医院大数据里85%左右的存储容量被影像数据所占据。现在的计算机可以识别结构化的文本数据,但是无法识别非结构化的影像数据,从而不能真正实现智能诊断。要实现对影像数据的精准分析和处理,就必须攻克这一难题。
据程国华介绍,在部分发达国家,医学影像的分析应用已经取得显著成效,而我国目前在这方面的进展缓慢,原因主要在于受国内的产业环境所限,数据与数据之间是隔离的,没有很好的大数据基础。
据了解,医学影像大数据分析在国内刚刚起步,而在国外,此技术已经用于临床。“如果使用国外同类产品,国内医疗数据安全将受到威胁,因此开发拥有自主知识产权的影像技术势在必行。”程国华说。
“如今,精准医疗、大数据这两个词汇非常火热,其中大数据很多都来自于基因组,这就有可能将影像学技术和基因组学技术连接起来,打通两者的关系,综合应用,服务于精准诊疗。”杭州电子科技大学生命信息与仪器工程学院教授厉力华说。
    开发影像数据分析“黑科技”
在大数据盛行的今天,大型影像诊断设备结合大数据分析提供更准确的诊断报告,显然是越来越可行和越来越可靠的事情。
然而,对医学影像数据进行精准分析和处理的难度较大。
程国华说,目前,国内外知名的医疗影像公司,都是通过积累大量影像数据和诊断数据,来不断对神经元网络进行深度学习训练,从而提高诊断的准确率。但从目前影像数据挖掘技术的现状来说,原始影像一般还不能直接用于影像数据挖掘分析,必须进行预处理,以生成可用于高层次挖掘的影像特征库。
基于医学影像数据分析和处理的重要性,开发影像数据分析“黑科技”产品非常必要。前不久,在杭州召开的主题为“让科技回归医疗本身”的“2016《西湖论健》国际高峰论坛”上,杭州某科技公司展出了“黑科技产品”——具备自我学习、自我校准的“阅片机器人”,与来自浙江省中医院和杭州市红会医院两名具有15年工作经验的放射科医生,展开了“医机大战”,结果1∶1战平。但机器人每次只用时1分钟,两位医生会诊每次则需要8~10分钟。
浙江省中医院的参赛专家说:“我们两个人花了10分钟得出结果,而机器人只需1分钟。‘阅片机器人’的应用,将对我们的临床工作有很大帮助。”
据了解,该“阅片机器人”运用了多项创新技术,可以做到像素级的分析,其诊断效率比肉眼高出很多倍,且输入影像无须预处理,立即就会出结果。该产品系统由两部分组成,一个是加速器,即硬件平台,还有一个就是软件平台,即深度学习体系。与业界普遍采用的二维体系不同,该产品创新性地利用了全连接的三维体系。三维体系所要求的资源是一个几何级的增长,越深入学习越准确,但同时也越难把握。目前该产品已经做到了64层,而其他产品普遍只能做到32层。
程国华说:“我们有幸生在一个大数据时代,它所带来巨大的变革,使我们得以将深度学习技术应用于医疗领域。深度学习技术需要大数据来驱动,同时需要高性能的计算。影像智能诊断机器人就是利用这样的技术,判断出医生无法准确判断的疾病。”
“基于大数据,为临床提供综合的解决方案,是目前科技界最前沿的领域之一。利用前沿科技分析和处理医学影像,是未来医学影像发展的重点。”复旦大学附属华山医院刘杰教授说。

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