客观日本

利用AI再现患者脑部3D图像,日本术前软件获认证

2021年06月22日 生物医药

日本东京大学的金太一助教和齐藤延人教授等人开发出了利用人工智能(AI)技术在计算机上再现脑肿瘤及脑动脉瘤患者脑部三维(3D)图像的软件。这款软件可以在短时间内创建3D图像,方便医生提前研究手术部位和制定手术方案,有助于提高手术精度。该软件在日本已作为医疗器械获得了认证,从5月份开始销售。

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AI创建包含血管等的患者脑部3D图像(图片由东京大学金太一助教提供)

软件名称为“GRID”,通过医疗器械销售业务的初创企业Kompath(东京文京区)和长濑产业公司销售。价格约为800万日元,还考虑实行使用定额制。

做脑部手术时通常要先利用计算机断层扫描装置(CT)和磁共振成像装置(MRI)提前拍摄几千张患者的脑部截面图像。主刀医生根据这些图像构建立体图像,并制定手术计划。但这个过程在很大程度上要依赖医生的经验,而且需要花费很长的时间。

利用新开发的软件,AI可以根据患者的脑部截面图像创建包含血管和骨骼等在内的3D图像。还能在多张不同的图像之间对齐位置,并从图像中提取特定部位。由于能使患处等可视化,还可以增加医生对病情的了解,便于提前研究开颅手术的实施顺序。

以前也有医生和医务人员利用专用软件手动创建患者的脑部3D图像的情况。但每位患者要花费2~10个小时左右,负担较重。

使用新软件只需1~2分钟即可创建脑部3D图像。包括医生修改3D图像的时间在内,大约1个小时就能完成所有工作。

此次的软件开发大约使用了1000人的大脑图像,让AI学习了CT和MRI拍摄的截面图像与3D图像之间的关系。目前只支持脑部手术,研究团队还打算利用该软件创建心脏和肺部的3D图像,今后会继续推进研发。

在日本,AI医疗器械通过审批的案例在逐渐增加。NEC与国立癌症研究中心开发了可在内窥镜检查中自动检测大肠癌疑似病变部位的诊断软件,已于1月份上市。

据矢野经济研究所预测,在日本,虽然2019年AI诊断系统的市场规模仅3亿日元,但到2025年将扩大到100亿日元。在相对领先的美国,通过美国食品和药物管理局(FDA)认证的AI医疗器械还经常被用于放射科、心血管科和眼科等领域。

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日文:大越优树、日经产业新闻,2021/06/09
中文:JST客观日本