據(jù)聯(lián)影醫(yī)療官方報(bào)導(dǎo)，近日基于聯(lián)影醫(yī)療一體化PET/MR設(shè)備uPMR 790收集數(shù)據(jù)的一項(xiàng)研究取得了重大成果。

該項(xiàng)研究首次實(shí)現(xiàn)了單PET系統(tǒng)的智能衰減校正和MR解剖定位圖像生成，這意味著患者只需要做單一的PET檢查，就能同時(shí)獲得生理和結(jié)構(gòu)成像！此項(xiàng)研究若能投入應(yīng)用，將大大減少人體遭受的輻射，并造福因體內(nèi)有金屬植入而無法進(jìn)行MR檢查的患者。

這是中山大學(xué)腫瘤防治中心、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院與聯(lián)影醫(yī)療圍繞人工智能賦能 PET/MR 設(shè)備多項(xiàng)合作的首個(gè)成果。此項(xiàng)研究的科研成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊Physics in Medicine and Biology上。

下面就讓我們來詳細(xì)了解一下這項(xiàng)研究的內(nèi)容。

01、利用AI算法從PET圖像推知MR圖像

通常在臨床診斷中，既需要PET成像來獲取個(gè)體的功能影像又需要CT或者M(jìn)R圖像提供結(jié)構(gòu)影像和衰減校正。

目前利用PET/MR或PET/CT一體機(jī)，可以同時(shí)掃描患者，獲得兩種圖像，并將兩者結(jié)合形成優(yōu)勢互補(bǔ)。然而兩種掃描結(jié)合也會(huì)有種種弊端。

對(duì)于PET/CT掃描來說，患者既要接受PET掃描所需的口服/注射放射性標(biāo)志物，還要接受CT掃描的X射線的照射。

對(duì)于PET/MR掃描來說，由于MR的原理是核磁共振，所以不具有額外的放射性，但是患者體內(nèi)不能有金屬物品，比如心臟起搏器、血管支架、人工耳蝸、骨釘?shù)取?/span>

同時(shí)進(jìn)行兩種掃描還會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間，目前一個(gè)典型的PET/MR全身掃描需要40到60分鐘，對(duì)患者和醫(yī)院檢查工作的負(fù)荷都是一個(gè)挑戰(zhàn)。

多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像生成模型

基于這種現(xiàn)狀，深圳先進(jìn)院、中大腫瘤與聯(lián)影醫(yī)療三方聯(lián)合，提出了一種“基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的多任務(wù)深度學(xué)習(xí)模型”，可以單從原始未經(jīng)衰減校正的PET圖像（NAC PET）中去除噪聲和偽影，生成衰減校正 PET圖像（sAC PET）以及相對(duì)應(yīng)的MR解剖定位圖像（sMR）。

通過該模型生成的sAC PET和sMR圖像與真實(shí)AC PET和真實(shí)MR圖像對(duì)比，兩組圖像具有較高相似性。

這意味著患者只需要做單一的PET檢查，就能同時(shí)獲得生理和結(jié)構(gòu)成像。

該研究提出的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像生成技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)國家發(fā)明專利，若能在臨床中得以應(yīng)用，將造福廣大的患者和醫(yī)院。

02、研究運(yùn)用了搭載高精尖技術(shù)的一體化設(shè)備

此次研究中用以收集數(shù)據(jù)的設(shè)備uPMR 790，擁有突出的硬件性能和軟件功能。

搭載了uSync科研平臺(tái)，以數(shù)字光導(dǎo)探測器和3.0T超導(dǎo)磁體的1mm高精度空間融合，實(shí)現(xiàn)中心成像視野等量級(jí)匹配。全身智能定位“EasyPlan”，采用深度學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)全身自動(dòng)精準(zhǔn)定位，可根據(jù)所識(shí)別器官智能調(diào)節(jié)掃描床位，針對(duì)病灶精準(zhǔn)成像。

智能衰減校正，采用3D神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，精準(zhǔn)確定MR圖像中不同組織對(duì)應(yīng)的PET衰減值，實(shí)現(xiàn)各床位組織智能精細(xì)分割，大幅提高PET圖像質(zhì)量和定量準(zhǔn)確性。

同時(shí)，將過去分鐘級(jí)的信息互通提升至0.1ms高精度時(shí)間同步，以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)融合，實(shí)現(xiàn)從分鐘級(jí)、臨床級(jí)同步到亞毫秒級(jí)、科研級(jí)同步的跨越。因而對(duì)此次研究的重大突破也貢獻(xiàn)了詳實(shí)的數(shù)據(jù)。

而同樣屬于一體化設(shè)備，聯(lián)影醫(yī)療的另一款明星產(chǎn)品“探索者uExplorer”在2019年1月獲得了FDA 的認(rèn)證。該種掃描儀擁有搭載了560，000多個(gè)探測器元件和近54，000個(gè)光傳感器和電子通道，與目前臨床PET/CT掃描儀相比，uEXPLORER擁有40倍的靈敏度，能夠在15至30秒內(nèi)對(duì)整個(gè)病人進(jìn)行成像，并且只要求患者在手術(shù)過程中僅屏住一次呼吸，減少了圖像模糊的可能性。

03、帶領(lǐng)國內(nèi)企業(yè)進(jìn)入影像市場

長期以來，MRI、CT、PET-CT等技術(shù)高度密集的設(shè)備，幾乎被通用電氣、飛利浦、西門子三家跨國企業(yè)壟斷。這三家跨國企業(yè)壟斷中國高端醫(yī)療設(shè)備的90%，而國內(nèi)設(shè)備的占比不足10%。在PET-CT領(lǐng)域，國內(nèi)醫(yī)院更是100%依賴進(jìn)口，銷售價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用十分高昂。

而據(jù)聯(lián)影介紹，在他們向市場推出25款綜合性能國際領(lǐng)先的高端醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品后，完全打破了過去幾十年外資企業(yè)對(duì)中國的技術(shù)封鎖和市場壟斷，倒逼同類型進(jìn)口品牌大幅降價(jià)，平均降幅高達(dá)30%左右。

目前，聯(lián)影擁有七大高端醫(yī)療設(shè)備事業(yè)部：部件（CO)、計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT)、磁共振（MRI)、X射線（X-Ray)、分子影像(MI)、移動(dòng)醫(yī)療（m-Health）、軟件（SW），是國內(nèi)唯一一家產(chǎn)品線覆蓋全線高端醫(yī)療影像設(shè)備，并同時(shí)擁有核心技術(shù)的公司。伴隨著世界首臺(tái)全景動(dòng)態(tài)掃描PET-CT“探索者”在2017年中期的面世，聯(lián)影的PET-CT技術(shù)可以躋身于國際第一梯隊(duì)。

相信在國家和企業(yè)的雙重努力下，越來越多物美價(jià)廉的國產(chǎn)器械將會(huì)走進(jìn)市場，利好國民健康！