医疗AI浪潮涌动，CT、MR等模态影像诊断均已迎来智能升维。核医学，作为医学影像的特殊分支，在国内起步较晚，且技术门槛高，尤其在PET影像诊断及疗效评估等方面，目前鲜有人工智能的加持。
在智能技术迅猛演进的背景下，核医学应如何勾勒出一片智能图景，迈向更加精准、高效和安全的医学未来？
近期，中华医学会核医学分会于西安隆重召开2023年学术年会。来自全国各地的核医学影像专家齐聚一堂，共探核医学发展新篇。联影智能联席CEO沈定刚教授与樊代明院士、赵宪庚院士、夏佳文院士、邓建军院士等重磅大咖共同作为发言嘉宾，畅谈核医学创新发展之路。大会现场，联影智能联席CEO沈定刚教授以「全栈全谱」创新思路，呈献题为《AI赋能PET重建与分析及临床创新应用》演讲。
此次演讲中，沈定刚教授指出：「全栈全谱」旨在用全盘思维，优化医疗实践中的每个关键环节。
沈定刚教授所说的「全栈」，即关注核医学成像的始末过程，包括成像前的患者准备、成像中的图像处理、以及成像后的诊断分析，以提升成像质量和诊断准确性。「全谱」即将AI应用视野扩展至不同疾病领域，聚焦核医学覆盖的肿瘤学、神经学、心脏疾病和其他医学子领域，帮助医生更好地理解和应对各种疾病，为不同类型的患者提供更加个体化的医疗诊断。
全栈，AI贯穿核医学诊疗全链路
在成像前，AI可智能化执行摆位操作、扫描定位调整和剂量调制；在成像中，AI重建技术精准处理图像数据；在成像后，AI严格质控，让PET图像质量告别不合格；而在后续的功能评估中，AI分割和配准技术则可帮助医生精准鉴别诊断和跟进治疗随访。
AI赋能全程工作流
以核医学检查的第一步——摆位操作为例，基于2D/3D摄像头，uAI Vision“智能之眼”可实现360°人体3D建模，不受环境因素影响，自动识别患者的个人信息和体位，并“遥控”设备自动移动至需拍摄部位；在拍摄过程中还能监测患者运动状态，防止扫描碰撞，同时计算患者呼吸、心跳，提醒医生患者的状态变化。基于该技术，PET摆位操作的效率和图像准确性得以改善。
在PET图像的成像质量上，联影智能HYPER DLR(HYPER Deep Learning-based Reconstruction)技术，可基于低剂量PET图像或短时扫描PET图像，生成对应的标准剂量PET图像或标准扫描时间PET图像。在获得等同图像质量的前提下，扫描时间可减少70%。在相同的扫描时间下，图像信噪比将提高50%。这将有效减轻PET扫描辐射伤害，极大提升PET设备扫描效率。
当扫描完成后，AI技术可否对PET图像予以即时质控？联影智能AI质控系统通过实时质控功能，秒级反馈每一例检查的影像质量，帮助技师实时发现拍片问题，避免错误操作导致的废片。同时，该系统还可通过回顾式质控，全面分析过往影像检查质量和各设备使用情况，帮助科室管理者随时查看任意时间、任意医院、任意技师的拍片质量。
对于PET图像诊断而言，生理性高代谢与病理性高代谢的辨别极具挑战。对此，AI技术可为这一难题提供解决方案——通过器官分割和异构级联方法，基于多层神经网络预测，结合肝脏血池SUV值和纵隔血池SUV值，可有效减少假阳，排除生理性高射区，提高病灶检测的准确性和可靠性。
此外，AI还能够应对多模态诊断中的数据缺失问题。通过联合使用生成模型和诊断模型，完成缺失图像的插补并给出诊断结果，增进医生对患者的病情理解，辅助医生完成诊断，提高最终诊断准确性。
全谱，AI助力应对多病种诊断挑战
除了在诊断全流程的落地应用，联影智能AI技术在全身异常评估方面取得显著进展。通过一次扫描，筛查多种疾病。针对单一疾病，多模态图像均可鉴别。以癌症筛查为例，微小病灶难以识别、容易漏检，诊断准确性备受影响；而传统图像层面数量可达数百张，需手动计算和排片，工作耗时且费力，阅片效率低。面对传统阅片所带来的多重挑战，联影智能率业界之先，推出国内首个PET/CT AI智能分析系统。核医学阅片迎来智能化赋能，诊断精度和效率双双提升。
同时，AI技术也为PET在神经、心脏等疾病的探索注入全新可能。以神经领域的阿尔兹海默病诊断为例，通常而言，基于可视检查，医生仅能将结果分类为阳性和阴性，无法描述阿尔兹海默病前期状态的连续变化特性。而AI技术能够将Aβ-PET的表型拓宽至阳性、中间型和阴性，提供更准确的患者分类，预测正确率可达到78%，助于识别和预测潜在的阿尔兹海默病病例，为早期干预和治疗提供更多机会。除了在PET神经领域的深入探索，联影智能也已成功实现如脑分割、脑小血管病AI等多款MR神经产品的落地，助力脑健康检查。
一县一科目标下核医学人才缺口或将高达1万，核医学科建设任重道远。恰逢其时，AI带来的破坏式创新机遇仍在延续，智能技术的跃迁演进有望在核医学领域发挥作用，核医学前景广阔、大有可为。正如沈定刚教授所说，未来，联影智能将继续秉持「全栈全谱」创新理念，将多种医学挑战转化为高效、精确的医疗实践，让核医学的未来铺展成惠于众人的智能图景。
