六月，最重要的國際MR會議之一落下帷幕，展現了全球磁共振領域專家的思考，以及難以忽視的風向:AI全方位降臨，推進MR在各個方向上變得更加普及、高效。

ISMRM大會現場

在今年的ISMRM（International Society for Magnetic Resonance in Medicine，國際磁共振醫學學會）上，我們觀察到以下三大趨勢:

·AI與磁共振的緊密結合，能力邊界拓展;

·生成式AI的潛力受關注;

·針對提升病人體驗、推動MR環境友好的探索。

隨著AI技術的進步，這一醫學領域最重要的影像模態正在不斷進化。

AI與MR:加速圖像生成、結果分析

隨著這半年來ChatGPT掀起的AI狂潮，在磁共振領域的人工智能應用也不斷涌現新進展，推動磁共振在效率、效果、流程優化等多方面加速進化。

本次大會上，AI與醫學影像結合的進展也獲得了廣泛關注。根據在大會發布的一項研究，一種相對較新的超快速MRI協議（wave-CAIPI）可以將癡呆的診斷掃描時間縮短66%。

研究人員指出，這些發現必定能改善患者的診斷過程。他們寫道:“我們利用Wave-CAIPI實現的超快速協議在保持臨床實用性的同時，將癡呆的診斷掃描時間從約18分鐘縮短到不到6分鐘，潛力可觀。”該研究由英國倫敦大學學院的Haroon Chughtai博士及其同事完成。

深透醫療（Subtle Medical）與華盛頓大學的研究者也匯報了其研究結果:他們成功通過深透醫療旗下的SubtleMR產品，進一步將Wave-CAIPI的加速潛力轉化為實際臨床應用。研究表明，AI可以提升Wave-CAIPI序列的效率和質量，將其引入臨床血管壁成像。

可以說，如今AI已經從理論發展到成為MRI專家的臨床輔助工具。而除了顯而易見的診斷端，本次的ISMRM大會上，我們也可以看到從上游、輔助等方向上，AI正在全方位地幫助MR“進化”。

比如上文提到的深透醫療，本次在ISMRM上帶來了六項新技術進展。它將人工智能與醫學影像數據結合，從上游、即圖像生成過程切入。這家起源于硅谷、目前全球領先的AI醫學影像企業開發了首個獲FDA、歐洲CE、中國NMPA批準的AI醫學影像產品SubtleMR，加速 MRI 成像過程4-10倍，并保證診斷級別的精確度。

本次大會上，深透醫療展示的技術進展包括創新性的磁共振（MR）圖像配準方法、基于人工智能的圖像去噪和超分辨率技術，以及先進的圖像合成方法。近10篇科研報告及多篇合作報告在大會上展出。

“作為目前全球部署量最大的AI醫學影像企業之一，深透醫療團隊革命性地改變了醫學成像的速度、為醫療系統提升能效，未來將持續投入研發資源及分享研究結果，幫助改善患者護理和優化磁共振成像（MRI）的效率。”深透醫療創始人及CEO宮恩浩博士表示。

另一個例子是飛利浦本次大會上宣布的新AI算法VitaLenz，能夠自動檢測MRI掃描中的偽影。這是一個實時目標檢測卷積神經網絡（CNN），可以作為一種輔助MR操作員的方法。不難看出，AI在臨床MRI掃描中可以再加速、質控、增強、檢測等多方面提升影像質量與效率。

“MR加速技術的進步已經在MR生產力方面產生了重大變革，而人工智能的整合更有望將MR工作流程和圖像獲取加速。 然而，操作員輔助技術仍舊缺失。因此，飛利浦的團隊探索了填補這一空白的方法，也就是VitaLenz，”飛利浦的MR臨床顧問喬爾·貝蒂（Joel Batey）表示，“隨著新的加速圖像獲取技術的開發和生產力需求的增加，同時也必須開發出能夠輔助MR影像人員的技術。”

除此之外，大會也聚焦了影像組學/放射組學（Radiomics） 的進展，這一概念是指從醫學圖像中提取半定量和/或定量特征，以開發預測和/或預后模型，成為幫助診斷可以發現的工具。

近年來，放射組學熱度攀升，過去十年已經有超過7700項研究發表。這一方法被應用于身體的不同部位，包括心臟、肺部和乳腺等區域。

一項于2020年發表的研究發現，基于CT的放射組學能夠準確檢測睪丸生殖細胞瘤的良性和惡性組織病理學。今年2月，一項發表在Radiography上的研究結果表明，一種分析動態增強對比（DCE）MRI圖像上放射組學特征的機器學習算法顯示出在區分良性和惡性乳腺病變方面具有潛力。

不過在MR與AI結合大背景下，影像組學的一致性問題仍舊較為突出，在未來推進臨床應用方面也仍舊面臨一些挑戰。

“近年來，我們也見到了一些質量較差、缺乏臨床意義的研究。放射組學無疑已經被廣泛應用在臨床中了，但在它成為真正的標準之前，需要標準化和更高質量的研究。”德國維爾茨堡大學醫院的Bettina Baessler博士在國際磁共振醫學學會（ISMRM）年會演講時表示。

他指出了幾項能夠幫助避免操作員偏見、過度擬合等問題的方式，比如使用盡可能簡單的模型;不使用過多的特征，以免結果偏離;盡可能使用自動化方法，避免操作員偏見;使用最具代表性的相關聚類等。

生成式AI或將提升影響力

其次，生成式人工智能的潛力備受關注。

“不管是從放射組學的發展、圖像質量的提升、還是工作流程優化等方向來說，生成式AI的影響都難以忽視。”

五月，根據發表在《放射學》（Radiology）期刊上的兩項新研究，最新版本的ChatGPT通過了類似于放射學標準的考試，凸顯了大型語言模型的潛力，但也揭示了限制問題，這些問題妨礙了其可靠性。

“像ChatGPT這樣的大型語言模型的使用正在迅速增加，并且將會繼續增加，”該研究的主要作者、多倫多加拿大多倫多綜合醫院（Toronto General Hospital）的腹部放射科醫生兼技術負責人Rajesh Bhayana博士說道。

“這一研究在放射學領域中使用ChatGPT提供了一些指導，突顯了大型語言模型的巨大潛力，以及當前存在的使其不可靠的限制及問題。”Rajesh Bhayana博士表示。

上文提到的深透醫療可以說是將生成式人工智能應用于醫學圖像的最早實踐者之一。其核心業務為利用AI加速MRI、PET成像速度，并提升成像質量。這個過程就是利用生成式AI處理原始數據獲取合成數據，再根據合成數據重構MRI、PET影像。

美國最大醫學影像中心聯盟RadNet 首席技術官 Lawrence Tanenbaum也在會場強調了AI在MRI臨床影像中的重要作用。RadNet此前收購了兩家AI公司將其AI產品引入乳腺影像和前列腺檢查中。“而在MRI領域，基于AI的影像重建和增強是當前最前沿的創新。”，他強調，“基于圖像的影像加速產品，例如深透醫療的軟件，可以應用到全集團所有設備上，是不可或缺的解決方案。

未來的磁共振:一站式圖像中心?

另一個值得關注的趨勢是，磁共振作為醫療領域最重要的圖像獲取方式之一，也在迎來進一步的升級和整合，其目標既有提升效能、給病人帶來更好地體驗，也有減少對環境的污染等長遠的目標。

比如未來的“一站式圖像中心”——通常，在手術前，這些患者需要進行多次圖像檢查，耗時耗力，流程復雜。

而根據在國際磁共振醫學學會（ISMRM）年會上的研究報告，混合PET/MRI成像最終可能成為癌癥患者圖像檢查的“一站式”解決方案。

會議上，來自紐約大學朗格內醫學中心（Langone Medical Center）的Hersh Chandarana醫生討論了在他所在的醫院中使用混合成像方法的情況。他表示，該方法在多種腹部盆腔惡性腫瘤(如淋巴瘤、結直腸惡性腫瘤、婦科惡性腫瘤和前列腺癌)方面顯示出了潛力。

癌癥影像學中同時使用PET和MRI掃描儀，PET/MRI混合掃描儀大約在12年前出現，可以提供來自多參數的MRI腫瘤評估結果，以及來自PET的互補生理信息。因此，在處理過程中，通過軟件將圖像融合在一起，這種方法為臨床醫生提供了不僅僅通過單一方法可能實現的診斷價值。

比如一個宮頸癌病例。最初，患者接受了MRI檢查，結果顯示癌癥已經擴散到宮頸以外的部位。此后還進行了CT掃描，結果不確定。最終進行了PET/MRI檢查，提供了進行手術分期所需的詳細信息。這個例子說明了“一站式”方法的概念，Chandarana指出，在這些情況下，單個PET/MRI檢查（而且可能更快、輻射劑量更低）有可能取代這兩個獨立的成像檢查。最終，“圣杯”是開發出算法，提供同時定量的PET/MRI數據，可以用于更好地表征腫瘤，不僅用于腫瘤手術分期，還可能幫助指導和監測個體化患者治療。

“我們可以利用MRI相對于CT提供的優越軟組織對比度，為腫瘤分期提供支持，然后我們可以思考如何結合MRI和PET來從PET中獲取更多信息，以更好地了解腫瘤。”他總結道。

而這樣的一站式平臺，也可能并非物理上的PET/MRI融合機器，是整合了多種影像模態的第三方軟件平臺。上文提到的深透醫療的多個醫學影像模態技術也搭建起了一個完整的醫學影像平臺，除了 MR 設備外，深透產品還涵蓋 PET、CT、SPECT、X 光等多種影像檢查。比如其產品在中美多家頭部醫院和影像中心優化最高端PET/MR設備的質量和效率。作為能夠拿到第一手影像數據的 AI 廠商，深透醫療還有更大的潛力整合工作流應用，比如上游的非圖像信息應用，下游的定量化分析應用，最終實現端到端上下游整體優化。

目前，深透醫療的一系列產品已經在全球數百家醫院和影像中心臨床使用，實現商務落地和按例付費的新模式，是AI醫學影像加速優化領域的頭部企業。

未來的磁共振:更安全、更廣泛、更少污染

最后，有關MR的探索還在更廣泛的應用場景、檢查安全性及病人的檢查體驗、環境友好等領域不斷深入。

大會上，西班牙學者Teresa Guallart-Naval的研究顯示，未來低場低成本磁共振也將是MR發展的重點方向，未來可以將磁共振影像更高效引入中風、重癥等臨床工作流應用開啟新的可能性。

該團隊指出，低場強、便攜式MRI適用于各種應用，除重癥臨床外，還可以在偏遠地區或醫療資源匱乏的地方進行即時檢查、在急診醫學和創傷評估、以及體育醫學和現場傷情評估等場景使用，甚至在獸醫學和動物成像領域等發揮作用。

據悉，便攜MRI設備廠商如Hyperfine、瑞加圖等也已與深透醫療等軟件AI公司合作推動影像加速增強進入到便攜設備的臨床場景中。

檢查安全性方面，在接受Auntminnie采訪時，Aspect Imaging的教育及培訓總監John Posh表示，隨著現代MR使用的磁場能量提升、更多不同MR機器的出現、MR機器步入不同的醫療場景，對安全的訓練及關注也需要隨之提升。

再比如，一項研究結果表示，通過在進行磁共振成像之前進行在線篩查以檢測患者安全問題，能有效減少工作流程延遲。

據威斯康星大學麥迪遜分校的演講者兼研究助理Sheena Chu表示，通過在線篩查，還可以減少患者在辦理入院手續后的取消情況。所有接受磁共振成像的患者在檢查前都要進行安全篩查，包括評估任何植入的醫療器械。如果這些信息不完整，檢查可能會延遲或取消，這會影響科室的工作流程。

她表示:“通過在線篩查，我們看到患者在開始預約時進行安全篩查所需的時間減少了，這樣我們就能按時安排預約。在患者抵達后，我們也發現取消情況有所減少，這對患者護理非常有益。”

環境影響方面，國際磁共振醫學學會（ISMRM）會議上初步研究的結果表明，醫院廢水中發現的MRI和CT造影劑殘留物的數量能夠減少。

這些研究結果來自國際MRI放射技師和技術人員學會（ISMRT），由意大利米蘭大學的Moreno Zanardo博士進行了展示。一項名為Greenwater的新研究將在12個月的時間內監測從門診患者收集的尿液中可回收的碘化物(ICAs)和釓基造影劑(GBCAs)的數量，這些尿液是在接受造影劑注射后的一小時內收集的。

無論是GBCAs還是ICAs，它們在患者體內通過尿液排出，并且不被代謝;患者接受CT或MRI檢查后，通過收集患者尿液并以有意的方式處理，可以回收造影劑廢料。

另一方面，深透醫療旗下的SubtleMR對影像時長的優化，SubtleGAD對造影劑的劑量優化，SubtlePET對核素藥劑輻射劑量的優化，這些技術都可以有效降低影像的臨床使用門檻，提升影像的臨床價值，優化影像資源走向更環保更可持續發展。在ISMRM期間針對提升影像工作流程的Aunt Minnie專題報道中，斯坦福大學的Greg Zaharchuk教授也介紹了AI已經在提升效率和減小劑量方面成為了臨床重要的工具。

Zaharchuk表示，他與深透醫療的科學家和工程師合作，利用AI軟件來減少釓基造影劑在增強MRI檢查中的使用，同時保持出色的圖像質量。他表示，他們的深度學習方法學會了從零劑量和低劑量圖像中近似全劑量掃描，從而可以減少釓劑劑量90%而不損害診斷質量。 “AI已經成為提高放射學效率的手段，特別是在運行掃描儀成本高昂的MRI領域。這項技術使醫學成像更快速，同時實現低劑量檢查。”

目前，作為一項能夠高度敏感地檢測可疑病變的技術， MRI的使用在很多地方仍然受到限制。根據世界衛生組織（WHO）2008年的一份報告，大約有90%的全球人口因為高昂的費用和醫療不平等問題而無法獲得MRI檢查。

這一點也在本次大會的主席演講中再次被強調，威斯康星大學麥迪遜分校的詹姆斯·派普（James Pipe）博士在國際磁共振醫學學會(ISMRM)年會上發表的主席演講中表示:“我們要始終關注，如何通過更簡單、個性化的協議使MRI更有價值、更易獲取?即使自動化技術如人工智能迅速崛起，放射科醫生和技師在有效、安全的磁共振成像和提供個性化護理方面仍然扮演著關鍵角色。”

“你們在其中具有很大影響力，”派普對這些全球放射科醫生和專家說道，”你們是其中的核心因素。”

像人工智能這樣的先進技術可能會導致更快的掃描時間和更大的患者量，Pipe表示，他鼓勵放射科醫師和技術人員擁抱這些變化。

他總結道:“它（人工智能）將幫助你解決許多問題。學會如何使用它將使你更強大。”

不難想象，隨著技術的不斷進步，這一重要的醫療技術將在全球范圍內得到更廣泛和更容易的應用，從而提升全球病人可獲取的醫療資源，為人類更加健康、長壽的未來做出貢獻。