小编(biān)发现不(bú)少朋友对于 Facebook使(shǐ)用人工智能加(jiā)速(sù)MRI扫(sǎo)描的工作 这方面(miàn)的信息都比(bǐ)较感兴趣,小编就(jiù)针(zhēn)对 Facebook使用人工智能加速MRI扫描的(de)工作 整理(lǐ)了一些相关方面的信息(xī) 在这里分享给大(dà)家。
吉娜·贾瓦拉(Gina Ciavarra)坐在曼哈顿纽约大学朗格健康中(zhōng)心的一间黑暗房间里(lǐ)。这是一个阅览室(shì),像(xiàng)她(tā)这样(yàng)的放射(shè)线医生(shēng)可以检查(chá)X射线和(hé)MRI扫描(miáo)的空间。她前面(miàn)的监(jiān)视器显示(shì)了身份不明的患者膝盖的灰度(dù)图像,并且在其(qí)中(zhōng),她检测到一个关键问题:ACL撕裂。恰(qià)瓦拉解释说:“这绝对是异常的。”
但是,除了扫描骨骼,韧带,脂肪,软骨和肌腱的(de)漩涡(wō)以检查眼泪或关节(jiē)炎等问(wèn)题外(wài),Ciavarra还必须(xū)做出另一项评估。这种特(tè)殊(shū)的膝盖扫描是由人工智能(néng)创(chuàng)建的,还(hái)是以传(chuán)统方(fāng)式从(cóng)MRI机器(qì)中(zhōng)产生(shēng)的?她不确定(dìng)地说(shuō):“我的直觉说这(zhè)是AI。” “看起来有点模糊(hú)。”
Ciavarra和她(tā)的NYU同(tóng)事参加了一项研究,该研(yán)究将AI创建的扫描质(zhì)量与传统扫描(miáo)进行(háng)了对比。通过将(jiāng)人工智能与MRI机器配合使(shǐ)用,计算机科(kē)学家和放射学家认为,它(tā)们可以(yǐ)大大加快普(pǔ)通(tōng)医学检(jiǎn)查的(de)速度,这对(duì)患者和医院都是(shì)一个(gè)福音(yīn)。这可能意味着将十分钟(zhōng)的膝(xī)盖扫描减少到五分钟,或者将(jiāng)一小时的心脏扫描减少到半小时(shí)。这(zhè)还(hái)可以节省医院的钱,并减(jiǎn)少麻醉可能难(nán)以保(bǎo)持的儿科患者的需要。
纽约大(dà)学现在(zài)准备将该研究(jiū)提交给学术研究,这项研(yán)究是两个奇怪的研究员之间的项目(mù)的一部分:纽约大学(xué)医学(xué)院和(hé)Facebook。该合作伙(huǒ)伴关系由Facebook人工智能(néng)研究部门发(fā)起,并于(yú)一年多前宣布,其目(mù)标很简单:使用AI来开发快速而高质量的(de)MRI扫(sǎo)描,有朝一日可以(yǐ)使繁忙(máng)的(de)医疗中(zhōng)心照(zhào)料更多(duō)的人(rén),而这个国家很少资(zī)源(yuán),以便更好地(dì)利用(yòng)他们拥有(yǒu)的设备,老年人,年(nián)轻人和幽闭恐(kǒng)惧(jù)症患者可以在(zài)狭窄而响亮的电磁管中花费更(gèng)少的时间。
以这种方式使用AI的(de)结果是,在创建使医生(shēng)能够深入了解人体的图像时(shí),它(tā)所需的(de)信息比(bǐ)公认的方法(称为傅立(lì)叶逆变(biàn)换)要(yào)少得(dé)多(duō)。“在(zài)MRI中,我(wǒ)们获取了一定数量(liàng)的数据,然后(hòu)使用重建方法来创建图像,” NYU Langone Health放(fàng)射科主任Michael Recht说。“但是事实证明,我们收集的(de)数据总是比(bǐ)我(wǒ)们可能需要的更多。” 可以将它想(xiǎng)象成(chéng)是一(yī)辆省油(yóu)的汽车,取代了(le)耗油(yóu)的旧车(chē):新算法需要(yào)更少的数(shù)据,更少(shǎo)的测(cè)量数据才能达到与MRI机器相同的距离(或在这种情(qíng)况下,获得正(zhèng)确(què)的(de)图像)。
FAIR的研究科学家Larry Zitnick解释(shì)说,要让放(fàng)射科医生或外科(kē)医生获得所需的情报(bào)(要使该实验获(huò)得成功,就必须(xū)使AI产生的图像选中两(liǎng)个框)。首先(xiān),它必须是准确的:错(cuò)过韧(rèn)带撕裂或发明实(shí)际上不存在(zài)的(de)东西的漂亮扫(sǎo)描可能(néng)既无用又危险(xiǎn)。其(qí)次,“放射科(kē)医生必(bì)须喜欢(huān)这种图像,”齐特(tè)尼克(kè)说。当像Ciavarra的医生在黑暗的阅(yuè)览室里呆着几个小时盯着扫描仪时(shí),他们需要清晰而又(yòu)轻松的(de)照片。
但(dàn)是,要获得一种算(suàn)法来解释这种经(jīng)过测(cè)试的机器所产生(shēng)的信息并不是一件容易的(de)事(shì)。为(wéi)了训练(liàn)AI软件正确地将(jiāng)频率数据旋转成图像,Facebook团队表示(shì),他(tā)们(men)使用(yòng)来自真实MRI扫描的信息尝试(shì)了约1,000种不同的模型变体。他们(men)提(tí)供了算法(fǎ)的(de)原(yuán)始信息,并(bìng)向其(qí)显示了相(xiàng)应的图像,以帮(bāng)助神经网络(luò)(软件工程师可以(yǐ)训(xùn)练它们执行不同任务(例如识别照片中(zhōng)的内容)的通(tōng)用(yòng)机器学习工具)生成正(zhèng)确的图像。
Facebook开发出该模型后(hòu),就不得不对鹰(yīng)眼专家进行盲目(mù)测试。像(xiàng)Ciavarra这样的NYU放射科医生回(huí)顾了AI产生的膝(xī)关节扫描,他们采用了老式的(de)方法(fǎ)来查看是否可以从两者(zhě)中(zhōng)获得相(xiàng)同(tóng)的诊断信息。然后他(tā)们不得不猜测是哪个。该团队无需对患者进(jìn)行两次扫描(miáo)(较慢的常(cháng)规方法和更快的(de)AI驱动方法),而是追溯性地(dì)从常(cháng)规扫描中剥离了(le)一些原始数据,以模拟(nǐ)机器运(yùn)行得更(gèng)快的样子。
Zitnick还(hái)指出,他的工作人员在AI生成的图(tú)像中添加了一些噪点,以使(shǐ)其(qí)看起来更逼真,并避免将手伸向医(yī)生。他说(shuō):“您将其调整(zhěng)得恰到好处,然后放射线医师突然(rán)很难辨别(bié)哪个是来(lái)自AI的(de),而(ér)哪个不是,这(zhè)是因为(wéi)您(nín)要(yào)拿走那里的一个提示。” (他说,增加的(de)噪声不会(huì)影响扫描的(de)诊断(duàn)价(jià)值。)
通常,当您听到有关AI和(hé)放射学的知(zhī)识时(shí),该算法正在分析(xī)图像,而(ér)不是像在Facebook-NYU项目中那样创建图像。杜克大学副教授Maciej Mazurowski说:“我认为这(zhè)是一个非常令人兴奋且(qiě)重(chóng)要的研究方向。” 他专(zhuān)注于放(fàng)射学和AI,但并未(wèi)参与MRI研(yán)究。“这与大多数放射学AI研究不同。” 例如,马(mǎ)祖罗夫斯基(Mazurowski)已使用神(shén)经网络在超声扫描中评估人甲状腺上的结节。其他研究集中(zhōng)在利用机器学(xué)习来查找胸部(bù)图像(xiàng)中(zhōng)的结核等(děng)问题(tí)。
Facebook表(biǎo)示,它将(jiāng)公开发布其AI-MRI算法,以便希望以更快的(de)速度运(yùn)行(háng)机器(qì)并利用人工智能(néng)将数据解释为图像(xiàng)的(de)目标的(de)其他研究人员可(kě)以这样做。Mazurowski说(shuō):“由于MRI扫(sǎo)描(miáo)仪价格昂贵且经常被备份,因此在诊所中的影响(xiǎng)可能是巨大的。” 但是,将AI注(zhù)入流程(chéng)中存(cún)在一些(xiē)潜在的风险。例(lì)如,一种算法可能会发明出(chū)实(shí)际上(shàng)不存在的问题(工件)。Mazurowski说,更(gèng)重要的(de)是(shì),更大的担忧是(shì)它可(kě)能(néng)忽(hū)略(luè)了实际问题,这意味着放(fàng)射(shè)科医(yī)生(shēng)永远不会注意到ACL撕裂。
这(zhè)是一个高收益项(xiàng)目(mù),具有潜在的关键回(huí)报:外科医生可能会切割或(huò)不切割,这(zhè)取决于(yú)扫描的结果(guǒ)。齐(qí)特尼克说:“这完(wán)全使我们感(gǎn)到紧张(zhāng)。” “正确解决这(zhè)些问题很重(chóng)要(yào),这就(jiù)是为(wéi)什么我(wǒ)们以非常有条理的(de)方式做到这一点(diǎn)的原因。”
随着可(kě)互换性研究等待学术评论,纽约大(dà)学的研究人员(yuán)正(zhèng)在加紧进行进一步的比较,以评估AI生(shēng)成(chéng)的(de)图像是否与外科医生在膝盖内进行关节镜检查(chá)时实际看到的图像匹(pǐ)配(pèi)。未来的目标不仅是(shì)将这种技术限(xiàn)制在膝盖上(shàng),而且(qiě)还将其用于(yú)其他身体部位,例如大脑的MRI,目前需要大量的扫描时间。
纽约大学的雷奇特(tè)说,他希望快速(sù)的AI扫描能够改变医生和患者与(yǔ)MRI的关系(xì)。他说:“我的梦(mèng)想(xiǎng)是每个关节都有(yǒu)五分(fèn)钟的扫(sǎo)描时间。”