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結(jié)合影像 AI 技術(shù),構(gòu)建5G智能影像中心

應(yīng)急安全在線    2021-03-05  來源:山東人工智能眾創(chuàng)平臺 字體【
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   各種醫(yī)學(xué)影像如放射影像、超聲影像、分子與核醫(yī)學(xué)影像、內(nèi)鏡影像、病理影像等承載了絕大部分的醫(yī)學(xué)可視化數(shù)據(jù),覆蓋了絕大部分院內(nèi)臨床科室的業(yè)務(wù)范疇,是院內(nèi)-院間遠(yuǎn)程智慧醫(yī)療的重點(diǎn)應(yīng)用與落地的板塊。

  醫(yī)學(xué)影像體系現(xiàn)存問題

  隨著近年來各級政府在衛(wèi)生領(lǐng)域投入資金的增多,很多社康中心與鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院都配備了低端多層螺旋CT與中端彩超,二級醫(yī)院配備多臺CT、磁共振、高端彩超與高端內(nèi)鏡。但是專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)需要較長的時間周期,基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)具有與影像/病理相關(guān)診斷權(quán)且具有一定經(jīng)驗(yàn)的執(zhí)業(yè)醫(yī)師仍然較少,影像/病理領(lǐng)域醫(yī)務(wù)人員緊缺和嚴(yán)重失衡現(xiàn)象一時很難解決,鄉(xiāng)鎮(zhèn)群眾舍近求遠(yuǎn)到縣、市等大醫(yī)院現(xiàn)象和群眾看病難問題尚未得到根本緩解。

  另外,高端醫(yī)療設(shè)備的購置也會造成醫(yī)療機(jī)構(gòu)運(yùn)營成本的不斷上升。在這種情況下,成立區(qū)域或者跨區(qū)域醫(yī)聯(lián)體與縣域醫(yī)共體,對有效的整合各種資源,促進(jìn)高端醫(yī)療資源下沉與醫(yī)療水平同質(zhì)化,真正貫徹并落實(shí)基層首診-雙向轉(zhuǎn)診的分級診療制度具有相當(dāng)現(xiàn)實(shí)的意義。

  基于跨區(qū)域醫(yī)聯(lián)體與縣域醫(yī)共體的跨院區(qū)影像中心、超聲中心、內(nèi)鏡中心與病理中心通過共享中心覆蓋下各級別醫(yī)院的相關(guān)專家與設(shè)備資源,并建立醫(yī)療工作協(xié)同機(jī)制,幫助基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)提高技術(shù)水平與服務(wù)能力,吸引和留住區(qū)域內(nèi)病人。數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程診斷/會診加上及時反饋,形成“信息多跑路,病人少跑腿,跑一次就好”的服務(wù)格局,真正做到高端醫(yī)療資源下沉與醫(yī)療水平同質(zhì)化。

  5G智能影像中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求

  醫(yī)學(xué)影像中心是遠(yuǎn)程影像會診中必不可少的部分。5G+智能影像中心的建設(shè)將成為未來主流大中型醫(yī)院重點(diǎn)關(guān)注的方向。利用5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)及云計算等技術(shù),可實(shí)現(xiàn)患者完成超聲、CT、DXR、磁共振等掃查后,圖像數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至院內(nèi)醫(yī)療云,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的云端存儲與跨區(qū)域查閱。通過云邊協(xié)同的方式實(shí)現(xiàn)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的實(shí)時安全共享,滿足移動遠(yuǎn)程閱片的需要。結(jié)合影像AI技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對影像的智能分析與診斷,輔助醫(yī)生進(jìn)行閱片,提高醫(yī)生讀片效率。

  基于DICOM標(biāo)準(zhǔn)的影像數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、瀏覽、處理、報告、分發(fā)與管理;

  實(shí)現(xiàn)對基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)影像檢查的集中診斷和集中審核,實(shí)現(xiàn)醫(yī)聯(lián)體內(nèi)設(shè)備和人才資源的全面共享,全面提高區(qū)域范圍的影像診斷質(zhì)量和服務(wù)水平;

  提供對緊急情況下的實(shí)時影像診斷、疑難檢查病例的會診支持;

  提供科研素材與業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)資料的方便獲取,對基層醫(yī)院影像醫(yī)生/技師培訓(xùn)的支持;建立醫(yī)聯(lián)體內(nèi)的影像讀片資料庫和典型病例庫供教學(xué)和科研使用;

  建立醫(yī)聯(lián)體內(nèi)各醫(yī)院的閱片質(zhì)量追蹤數(shù)據(jù)庫,通過影像質(zhì)控加強(qiáng)對醫(yī)聯(lián)體內(nèi)影像醫(yī)學(xué)質(zhì)量管理,提高影像診斷質(zhì)量和對醫(yī)療工作的保障。

  實(shí)現(xiàn)醫(yī)聯(lián)體內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間影像檢查信息共享和影像數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、開展影像檢查集中管理、智慧預(yù)約、網(wǎng)絡(luò)化三維處理、遠(yuǎn)程AI或者專家閱片等服務(wù),解決醫(yī)療影像專業(yè)診斷人員資源分配問題,推進(jìn)分級診療同時提高影像檢查設(shè)備利用率。同時遠(yuǎn)程智慧影像中心也能在醫(yī)聯(lián)體內(nèi)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)中,無論是三級醫(yī)院、二級醫(yī)院還是基層社康中心或者衛(wèi)生院,推行包括影像設(shè)備智能協(xié)作與遠(yuǎn)程質(zhì)控在內(nèi)的“共用一套影像系統(tǒng)”,并開展基于高速網(wǎng)絡(luò)的多方遠(yuǎn)程會診、遠(yuǎn)程病例討論和繼續(xù)教育,提高各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)影像診斷醫(yī)務(wù)人員的業(yè)務(wù)水平與跨院多方協(xié)同能力,在臨床、科研、教學(xué)三方面產(chǎn)生可持續(xù)效益。病患則可通過智能手機(jī)的微信小程序或者專門的App以綁定醫(yī)??ɑ蛘哚t(yī)院就診卡的形式與此系統(tǒng)相連接,查看檢查安排、自助預(yù)約/改期或者查看影像與診斷報告。

  遠(yuǎn)程影像中心應(yīng)用場景

  1.智慧預(yù)約、影像設(shè)備智能協(xié)作與遠(yuǎn)程影像質(zhì)控

  在基于醫(yī)聯(lián)體的影像中心中,智慧預(yù)約系統(tǒng)能夠利用AI與BI(商務(wù)智能)醫(yī)聯(lián)體內(nèi)機(jī)構(gòu)的影像設(shè)備、開展的影像服務(wù)類別、號源等形成資源池,進(jìn)行統(tǒng)一的整合管理。在充分考慮病人的所處位置、本人意愿、檢查的部位、類型與臨床目的的基礎(chǔ)上,智慧預(yù)約系統(tǒng)可以通過重組流程、整合資源、完善分配規(guī)則和主動獲取額外信息去實(shí)現(xiàn)檢查預(yù)約優(yōu)化,包括合理協(xié)調(diào)醫(yī)聯(lián)體的影像設(shè)備資源,合理的安排患者檢查的時間和場所,節(jié)省患者的等待時間,避免多種檢查的時間沖突,提高醫(yī)聯(lián)體設(shè)備的利用率。要順利地在醫(yī)聯(lián)體影像中心內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源整合、優(yōu)化利用與跨院區(qū)數(shù)據(jù)共享,讓病人不再集中于三甲醫(yī)院,影像檢查的同質(zhì)化無疑是一個必不可少的要求。

  在醫(yī)聯(lián)體遠(yuǎn)程影像中心的架構(gòu)下,利用5G網(wǎng)絡(luò)+邊緣計算服務(wù),可以為醫(yī)聯(lián)體遠(yuǎn)程影像中心提供云網(wǎng)邊協(xié)同、具有開放集成能力的醫(yī)療使能平臺,支撐醫(yī)院遠(yuǎn)程影像質(zhì)控業(yè)務(wù)的開展,為醫(yī)療行業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)連接與計算服務(wù),最大化5G新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力的價值,支撐醫(yī)院遠(yuǎn)程影像質(zhì)控業(yè)務(wù)的開展。

  對于“AI+遠(yuǎn)程影像應(yīng)用”領(lǐng)域來說,利用MEC異構(gòu)計算技術(shù)可以提供強(qiáng)大的三維影像渲染能力,5G技術(shù)的低時延特性可以保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時交互。部署在邊緣云上的AI遠(yuǎn)程影像應(yīng)用可以降低醫(yī)生誤診率,指導(dǎo)醫(yī)生給出更為精準(zhǔn)有效的治療方案。同時,通過5G醫(yī)療網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)與院內(nèi)多種影像設(shè)備的連接,利用在院內(nèi)MEC進(jìn)行影像數(shù)據(jù)本地化運(yùn)算,將大大提升傳統(tǒng)圖像處理速度。

  利用AI算法對影像質(zhì)量進(jìn)行評估,對比傳統(tǒng)影像中心質(zhì)控方法,節(jié)省溝通及重復(fù)傳輸?shù)臅r間成本,加快遠(yuǎn)程影像診斷進(jìn)程。定期質(zhì)控評估也能夠以天而不是月為單位進(jìn)行,無論是影像中心的醫(yī)技人員還是管理者能夠很方便的調(diào)閱查看本院或者本中心的可視化質(zhì)控數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)問題,提高影像服務(wù)的質(zhì)量水平與醫(yī)生滿意度。

  遠(yuǎn)程超聲中心質(zhì)控的原理與架構(gòu)與遠(yuǎn)程影像中心的基本類似,不過由于超聲的實(shí)時性強(qiáng),掃查內(nèi)容差異性大,視頻流數(shù)據(jù)量大,對操作醫(yī)師/技師的掃查手法依賴性也大,所以對超聲掃查的即時質(zhì)控評估的要求也更高,基于5G邊緣計算與AI技術(shù)的質(zhì)控手段在現(xiàn)階段還不能滿足超聲即時質(zhì)控的要求。在醫(yī)聯(lián)體遠(yuǎn)程超聲中心的設(shè)置中,三甲醫(yī)院的質(zhì)控監(jiān)督員可以對本院低年資超聲醫(yī)師/技師、規(guī)培生或者醫(yī)聯(lián)體內(nèi)二級醫(yī)院的低年資超聲醫(yī)師/技師/規(guī)培生的掃查進(jìn)行實(shí)時質(zhì)控,二級醫(yī)院的質(zhì)控監(jiān)督員可以對其所在醫(yī)共體的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的超聲技師的掃查進(jìn)行實(shí)時質(zhì)控。

  通過相應(yīng)的客戶端配置與賬號設(shè)置,質(zhì)控監(jiān)督員崗與相應(yīng)的超聲機(jī)位建立起基于5G的實(shí)時流媒體視頻與音頻傳輸并可隨時切換,質(zhì)控監(jiān)督員可以查看低年資醫(yī)師/技師或者規(guī)培生所在機(jī)位的實(shí)時操作情況,并在必要時候通過音視頻交流給予實(shí)時指導(dǎo)來完成必要的掃查質(zhì)控,不斷地規(guī)范低年資醫(yī)師/技師的工作質(zhì)量,提高他們的操作水平。

  2.多模態(tài)遠(yuǎn)程影像診斷

  一個醫(yī)聯(lián)體內(nèi)的遠(yuǎn)程影像中心,其主要目的是通過醫(yī)療資源的下沉與均質(zhì)化措施,盡量使占所有影像學(xué)服務(wù)3/4以上的基礎(chǔ)到中級的影像學(xué)服務(wù)在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者二級醫(yī)院開展,讓三甲醫(yī)院得以開展更多高增值、客制化、與大病治療引導(dǎo)與追蹤相關(guān)的高級影像學(xué)服務(wù),并避免不必要的重復(fù)檢查。

  相比于遠(yuǎn)程影像平臺主要是以非實(shí)時診斷、靜態(tài)圖像傳輸,遠(yuǎn)程超聲平臺對于實(shí)時遠(yuǎn)程診斷的需求更高,對于視頻流與高質(zhì)量影像短視頻上傳的要求也更高。由于超聲使用靈活方便的特性,床旁與術(shù)中超聲也被大量應(yīng)用于病情評估,治療與介入引導(dǎo),術(shù)中探查等場景。特別是有了移動端應(yīng)用后,不光可以突破地域的限制,一些時間上的限制都可以突破。

  3.遠(yuǎn)程協(xié)作與數(shù)據(jù)中心

  完成影像掃描、閱片并給出影像診斷報告僅僅是整個醫(yī)療照護(hù)全過程的一部分,影像數(shù)據(jù)在預(yù)后分析、術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)引、術(shù)后評估與隨訪方面起到了相當(dāng)大的作用。如何以影像數(shù)據(jù)為中心,以影像平臺為依托,有效整合跨科室跨院區(qū)的協(xié)作與管理,對提高全流程的照護(hù)質(zhì)量有重大意義。而這樣的跨科室跨院區(qū)協(xié)作,會隨著分級診療的推行而越來越多。

  三維影像數(shù)據(jù)中心是覆蓋多病種領(lǐng)域、多模態(tài)影像、跨品牌跨設(shè)備多用戶的高級可視化應(yīng)用平臺,可為復(fù)雜病例提供一站式影像解決方案。影像數(shù)據(jù)中心集成有可涵蓋包括影像、腫瘤科、心臟科、神經(jīng)內(nèi)/外科及骨科等各臨床科室診療需求的臨床應(yīng)用模塊,支持多院區(qū)的多點(diǎn)部署、遠(yuǎn)程協(xié)作與遠(yuǎn)程診斷,拓展了多種協(xié)作的可能。三維影像數(shù)據(jù)中心在多院區(qū)部署下的主要架構(gòu)與數(shù)據(jù)流。醫(yī)生應(yīng)用遠(yuǎn)程會診技術(shù),對患者的病情做出全面分析與總結(jié),可以得出與線下就診相同的科學(xué)診斷,給出合適的治療方案。遠(yuǎn)程會診節(jié)省了患者的就診時間,免除了患者長途奔波、掛號排隊的勞碌之苦,也提高了稀缺專家資源的利用效率,將高水平的診斷服務(wù)推送到了患者的家庭和居住社區(qū)中。

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