日本東京大學的金太一助教和齊藤延人教授等人開發出了利用人工智慧(AI)技術在計算機上再現腦腫瘤及腦動脈瘤患者腦部三維(3D)圖像的軟體。這款軟體可以在短時間内建立3D圖像,方便醫生提前研究手術部位和制定手術方案,有助於提高手術精度。該軟體在日本已作為醫療器械獲得了認證,從5月份開始銷售。

AI建立包含血管等的患者腦部3D圖像(圖片由東京大學金太一助教提供)
軟體名稱為「GRID」,通過醫療器械銷售業務的初創企業Kompath(東京文京區)和長瀨產業公司銷售。價格約為800萬日元,還考慮實行使用定額製。
做腦部手術時通常要先利用計算機斷層掃描裝置(CT)和磁共振造影裝置(MRI)提前拍攝幾千張患者的腦部截面圖像。主刀醫生根據這些圖像構建立體圖像,並制定手術計劃。但這個過程在很大程度上要依賴醫生的經驗,而且需要花費很長的時間。
利用新開發的軟體,AI可以根據患者的腦部截面圖像建立包含血管和骨骼等在内的3D圖像。還能在多張不同的圖像之間對齊位置,並從圖像中提取特定部位。由於能使患處等視覺化,還可以增加醫生對病情的瞭解,便於提前研究開顱手術的實施順序。
以前也有醫生和醫務人員利用專用軟體手動建立患者的腦部3D圖像的情況。但每位患者要花費2~10個小時左右,負擔較重。
使用新軟體隻需1~2分鐘即可建立腦部3D圖像。包括醫生修改3D圖像的時間在内,大約1個小時就能完成所有工作。
此次的軟體開發大約使用了1000人的大腦圖像,讓AI學習了CT和MRI拍攝的截面圖像與3D圖像之間的關係。目前隻支持腦部手術,研究團隊還打算利用該軟體建立心臟和肺部的3D圖像,今後會繼續推進研發。
在日本,AI醫療器械通過審批的案例在逐漸增加。NEC與國立癌症研究中心開發了可在內視鏡檢查中自動檢測大腸癌疑似病灶部位的診斷軟體,已於1月份上市。
據矢野經濟研究所預測,在日本,雖然2019年AI診斷系統的市場規模僅3億日元,但到2025年將擴大到100億日元。在相對領先的美國,通過美國食品和藥物管理局(FDA)認證的AI醫療器械還經常被用於放射科、心血管科和眼科等領域。

日文:大越優樹、日經產業新聞,2021/06/09
中文:JST客觀日本