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西安交大一附院借力聯影智能AI系統,破解肝膽手術規劃積年難題

2024-07-04健康

肝臟因其復雜的解剖結構,一直是外科手術中的高難度領域。傳統二維影像難以充分展示病竈與周圍組織的關系,給進行術前準備的醫生帶來了手術規劃上的困難,也給醫患之間帶來了溝通上的障礙。

作為西北地區規模最大的三級甲等醫院,西安交通大學第一附屬醫院(以下簡稱:交大一附院)亦是國家醫學中心首批輔導類建立單位之一。2022年5月,交大一附院全面引入了聯影智能肝膽手術規劃AI系統。時過兩年,這股為探索精準醫療註入的「新質」活力,正為交大一附院帶來何種改變?

鴻溝跨越, AI技術 助力醫患溝通

如果患者的肝臟中長了一個直徑 20 多公分的血管瘤,如何更明晰地告知患者該腫瘤和血管的位置關系,解釋治療方案的必要性?

在交大一附院的老年(肝膽胰)外科診室,萬永醫生開啟了電腦桌面上的聯影智能肝膽手術規劃AI系統,對著 AI 重建出的肝臟三維圖解釋了起來,又用滑鼠模擬了實際手術的切除過程。

圖 1 萬永醫生和患者家屬講解病情

萬永醫生使用的聯影智能肝膽手術規劃AI系統,能夠將原本的二維醫學影像轉換為三維模型,實作病竈的直觀呈現,打破視野局限;與此同時,過去醫生只能口頭告知患者術後可能面臨的風險,而AI透過提供精準的量化評估,可以讓患者及家屬更準確地了解病情以及之後要開展手術計劃。

因此,在聽完萬永醫生的講解後,這位患者家屬立即理解了手術的必要性,並積極配合醫生留院治療。

圖 2 萬永醫生正在手術

對此,萬永醫生表示:「在AI的幫助下,我們可以拿著數據跟患者說話,患者看到這樣精細的分析,對醫生的信任度自然也就增加了,我們也更加有底氣。」

全院級 AI, 破解三維視覺化 積年 難題

時間回溯到 2022 年,聯影智能肝膽手術規劃AI系統以「全院級專案」引入交大一附院。該肝膽手術規劃AI系統為何被引入?又為何會以「全院級專案」被引入呢?

交大一附院肝膽專科,是西北地區最大的肝膽胰外科專科、國家臨床重點專科。在肝膽領域著名專家呂毅院長的帶領下,其學科醫療水平居西北地區領先、國內先進地位。

秉承著「求精創新」的科訓精神,交大一附院肝膽專科始終保持著對精準醫療的極致追求。而在精準手術的要求下,術前規劃的三維視覺化展示不足,一直都是醫院外科醫生們的痛點。很多患者需要拿著自己的影像數據去院外尋求三維重建,不僅需要額外付出高昂的費用,其成像效果也不盡如人意。

於是,在院長呂毅的牽頭下,交大一附院正式引入聯影智能肝膽手術規劃AI系統,並由影像科負責肝臟的三維重建工作。肝膽手術前,外科醫生如有任何重建的需求,都可直接向影像科下單,24 小時之內手術醫生就能在病歷系統上看見 AI 肝臟重建圖。

圖 3 影像科醫生使用聯影智能肝臟手術規劃系統

自此之後,依托聯影智能肝膽手術規劃AI系統,影像科和肝膽外科在肝臟的三維重建、術前規劃、術後治療等方面形成了全院級的協同。從 2022 年五月份開始至今,交大一附院影像科已重建肝膽病例超過 2000 例。

醫學影像科主任楊健對此表示:「圍繞 AI肝膽手術規劃所開展的從術前到術後的全流程,已實作自動化、智能化和高效化。如今,我院外科正積極推行多學科團隊協作(MDT)模式,科室也會將聯影智能肝膽手術規劃AI系統所生成的非常漂亮的三維影像,用於術前 MDT 去討論,這不僅提升了醫生的工作效能,也為患者帶來了更多的福祉。」

惠及醫患雙方,肝膽手術終迎質效並舉

萬永醫生所在團隊自 2009 年起開始探索嘗試用各種方法手動重建肝臟並測量肝臟體積,共計完成超過 400 多例的病例。

「我手動重建肝臟 10 年,仍遠遠重建不出理想中的肝臟,難以對手術起到指導性作用。但聯影智能肝膽手術規劃AI系統的引入,將我從苦海中解救出來,我現在感到非常的幸福!」萬永醫生表示。

圖 4 萬永醫生在術前檢視AI三維重建圖

該肝膽手術規劃AI系統不僅幫助醫生制定了更為精準的手術策略,也為患者帶來了更安全的治療選項。在萬永醫生制定手術策略的病例中,就不乏復雜且棘手的疑難病例。

據萬永醫生回憶,曾有一位62歲的女性患者,血管瘤病史已有6年。每年間斷復查均發現血管瘤呈增大趨勢,來西交一就診前已增長至8.6*5.7cm,出現中度貧血和腹脹癥狀。患者既往走訪過多家醫院,均被告知手術風險很大,需接受開腹手術,術中大出血的可能性很高。但是透過聯影智能肝膽手術規劃AI系統進行重建後,發現血管瘤與肝內脈管間的位置關系清晰可見,采用腹腔鏡進行血管瘤切除具備可行性,因此萬永醫生設計左側尾狀葉入路,優先離斷肝短靜脈可有效避免不可控大出血,最終手術耗時3小時,出血50ml,在全腹腔鏡下完整將血管瘤切除。從開腹手術轉為腹腔鏡手術,肝膽手術規劃AI系統能夠讓手術策略更精準。

同時,萬永醫生還表示,肝膽手術規劃系統的套用也可為患者謀得最佳的預後,此前有一位63歲的男性患者,因腹脹不適1月余,入院診斷為原發性肝癌,腫瘤位於肝右前葉,但同時腫瘤侵犯了右後支肝蒂血管。經肝膽手術規劃AI系統量化評估後,患者需行右半肝切除,但剩余左肝體積不足。給患者制定 TACE+靶向 +PD1免疫治療2個月後,腫瘤明顯縮小,使用AI再次評估後,發現患者可行腹腔鏡下S5+S8段切除,可保留患者S6+S7段肝臟體積,這樣的方案經過AI體積測算後,剩余肝臟體積完全可以滿足患者生理需求。

一場持續六年的「雙向奔赴」

事實上,聯影智能肝膽手術規劃AI系統並非是交大一附院所引入的首批 AI 產品。

早在 2019 年,交大一附院就與聯影智能成立了聯合實驗室。目前,雙方已經在賦能臨床、賦能器材、賦能科研方面展開了全維度的合作。在賦能臨床方面,交大一附院影像科已引入聯影智能20余款AI系統,覆蓋胸部、神經、下肢血管等多部位;而在賦能器材方面,使用聯影超高端CT UCT 960做低劑量掃描的測試和科研;而在賦能科研上,更是合作開展了圍繞嬰幼兒腦發育相關的15個課題,包括新生兒腦損傷、兒童腦癱輔助診療、兒童血管周圍間隙隨齡變化和兒童影像超分與髓鞘化評估套用。

該院醫學影像科主任楊健表示:「這個時代就是 AI的時代。每周都有新的亮點,每周都有新的發現。我們科室一直比較註重人工智能在臨床的套用,合作最多的就是聯影智能。聯影智能在國際上屬於領先的醫學影像人工智能的公司,我們期待與這樣的公司合作,促進行業的快速發展,讓我們國家在醫學影像人工智能領域能到國際領先,取得最新的、更好的產品,造福我們的患者。」

而萬永醫生也進一步表示:「AI可以透過數據量的積累,進行不斷叠代最佳化。有的人可能就會說 AI 以後會替代醫生的工作,但是我覺得這個是肯定是不可能的,因為我覺得一個好的醫生一定要把 AI 當成一個朋友,當成一個工具。

值得一提的是,隨著大模型技術的日漸成熟,聯影智能在腹部疾病診療領域的創新套用正逐步拓寬其邊界。目前,聯影智能肝臟 MR AI 系統和上腹部 CT AI 系統均已采用大模型技術,搭配 AI 手術規劃等套用,將極大提升醫生在辨識和分析腹部病變時的效率和準確性,推動腹部疾病診療及重建能力向精準化加速邁進。