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謝菲爾德團隊用 AI 預測腎衰竭:1 分鐘測完,比人工快 6 倍

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英國謝菲爾德教學醫院宣佈在臨床中使用一款 AI 工具,能自動圈畫 MRI 切片測算多囊腎病患者的腎臟體積。過去人工圈畫 50 到 60 張切片需要約 1 小時,AI 不到 1 分鐘即可完成且精度相當。這能讓醫生更快預測腎衰竭時間並儘早干預。

謝菲爾德團隊用 AI 預測腎衰竭:1 分鐘測完,比人工快 6 倍
圖:medicalxpress.com

如果要在電腦螢幕上,把一個人腎臟的 MRI 切片一層一層用滑鼠描出邊緣,整整描上五六十層,哪怕是經驗豐富的專家,眼睛大概也要看酸了。

在英國謝菲爾德教學醫院,醫生們以前每看一個病人的片子,就要在這項純體力活上耗掉大約一個小時。現在,他們把這個苦差事實打實交給了 AI。

描邊一小時,AI 不到一分鐘搞定

這項技術主要針對常染色體顯性多囊腎病,也就是 ADPKD。這是一種常見的遺傳性腎病,患者的腎臟會長滿充滿液體的囊腫,在英國大約有 3 萬到 7 萬名患者深受其擾。

評估這種病未來什麼時候會走向腎衰竭,核心指標就是總腎臟體積。以往為了測準這個數字,分析人員必須對著核磁共振掃描生成的 50 到 60 張二維切片,小心翼翼地勾勒出腎臟輪廓。

謝菲爾德教學醫院的腎臟病專家 Albert Ong 教授和首席科學家 Jonathan Taylor 帶著團隊,利用此前一項歐洲大型研究中的數百份掃描資料訓練出了這個演算法。當時的放射技師 Richard Thomas 手工勾畫了全部影像作為訓練樣本。

訓練出來的軟體不僅表現達到了人類專家水平,而且徹底接管了繁重的分割工作。原本需要一小時的人工分析,AI 不到一分鐘就能出結果,整體速度比手動流程快了大約六倍。事實上,這套系統自 2022 年起就已經在該醫院的 3D Lab 實際執行。

爭取在透析和移植之前搶出時間

對多囊腎病患者來說,時間就是腎臟的壽命。

這種疾病非常折磨人,往往會讓患者在 50 歲這個相對年輕的年紀就遭遇腎衰竭。而一旦腎功能徹底衰竭,病情就是不可逆的,患者剩下的選擇基本只有終身透析或者腎移植。

Ong 教授指出,通過自動化測量腎臟體積,臨床醫生能夠更快、更準確地預判腎衰竭會在何時發生。掌握了這個時間視窗,醫生就能在不可逆的衰竭來臨前儘早介入干預。

更關鍵的是,這套工具並不挑人。即使是在缺乏頂尖影像分析專家的普通腎病診所,醫生也能借助它快速拿到高精度的腎臟體積資料。

為什麼重要

我們認為,謝菲爾德團隊這項研究最漂亮的地方,在於它沒有去追逐宏大卻虛浮的「AI 獨立看病」,而是挑了一個臨床上最磨人、最耗時但指標又極度明確的苦差事——影像分割與體積測算。

對患者和一線醫生來說,它的價值立竿見影。一個小時縮短到不到一分鐘,意味著醫生能把省下來的大把時間花在跟病人溝通治療方案上;那些原本沒有條件配備專門分析師的基層診所,也能立刻擁有專家級的評估能力,不用再讓病人排隊等上幾週甚至幾個月拿報告。

在行業層面,這給醫療 AI 落地打了一個樣。醫學影像 AI 喊了這麼多年,真正能常態化跑在醫院系統裡的並不多,而謝菲爾德的工具從 2022 年就已經在 3D Lab 運轉,證明了這種嵌入現有工作流的專用工具有極強的生命力,接下來很可能會迫使更多腎病專科軟體將自動化測量變成標配。

不過看起來它也存在需要補齊的短板。該演算法主要基於歐洲研究專案的掃描資料訓練,面對不同廠商的核磁共振裝置、不同的成像引數,或者囊腫形態極度畸變的極端病例,它的泛化表現依然需要在全球更多不同人種和裝置環境下接受檢驗。

來源 (1)

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    medicalxpress.com(在新分頁開啟)原文medicalxpress.com

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