一分鐘,人工智能生成3D心臟模型

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近年來,智能醫(yī)療在國內(nèi)外的發(fā)展熱度不斷提升。據(jù)悉,來自奧克蘭大學(xué)生物工程研究所的一支團隊利用人工智能技術(shù)精準(zhǔn)地重構(gòu)心房的可視3D模型,而這個過程僅僅只需一分鐘,并且準(zhǔn)確率達到94%。 上個月的世界人工智...

近年來,智能醫(yī)療在國內(nèi)外的發(fā)展熱度不斷提升。據(jù)悉,來自奧克蘭大學(xué)生物工程研究所的一支團隊利用人工智能技術(shù)精準(zhǔn)地重構(gòu)心房的可視3D模型,而這個過程僅僅只需一分鐘,并且準(zhǔn)確率達到94%。

上個月的世界人工智能大會,各路大佬都在會上描繪了人工智能將在今后大有作為,構(gòu)筑更美好的未來。其實,我們在日常生活中,已經(jīng)能感受人工智能在電商、物流和交通等領(lǐng)域的應(yīng)用。

不過,你可能還不知道,依托于新西蘭高校先進的科研水平,人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展也是突飛猛進。最近,它都已經(jīng)學(xué)會自己建立精準(zhǔn)的心臟模型了!讓人工智能學(xué)會這門“手藝”的研發(fā)團隊,來自奧克蘭大學(xué)生物工程研究所(Auckland Bioengineering Institute,The University Of Auckland),主要研發(fā)人員還是華人呦!

1分鐘,人工智能生成3D心臟模型

來自奧克蘭大學(xué)生物工程研究所的華人科學(xué)家Jichao Zhao博士,帶領(lǐng)一支國際科研團隊,研發(fā)出一種“絕頂聰明”的機器學(xué)習(xí)算法。這套算法名為AtriaNet,它可以通過學(xué)習(xí)核磁共振儀的成像,來精準(zhǔn)地重構(gòu)心房的可視3D模型。

可能大家聽到機器學(xué)習(xí)還是一頭霧水,不知道是個什么東西。其實,簡單來說,作為人工智能的一種,機器學(xué)習(xí)就是一種讓機器不斷自主學(xué)習(xí)試錯的算法,從而能夠讓計算機自主完成某項指定任務(wù)。之前震驚全球的AlphaGo,就是通過機器學(xué)習(xí)成為了圍棋界的絕世高手。

雖然沒有在圍棋界發(fā)展,AtriaNet的學(xué)習(xí)也同樣很“刻苦”,Jichao Zhao博士給它準(zhǔn)備了一個全世界最大的“題庫”,里面包含了154臺增強型核磁共振儀的成像數(shù)據(jù)(這是全世界最大的同類數(shù)據(jù)組),通過海量“例題”(人體數(shù)據(jù)信息)來訓(xùn)練AtriaNet的算法模型,讓它能夠精確地將心房和人體其他部分的圖像分離出來。

不過,就如AtriaNet的前輩AlphaGo一樣,AtriaNet展現(xiàn)了機器學(xué)習(xí)的超強實力。經(jīng)歷過“題海戰(zhàn)術(shù)”的它,現(xiàn)在已經(jīng)能在1分鐘之內(nèi),在任意一臺計算機上,建立任何人的3D心臟模型,并且準(zhǔn)確率能夠達到94%。

Jichao Zhao博士似乎為自己“培養(yǎng)“的這位“尖子生”感到十分驕傲。他說:“這種先進的機器學(xué)習(xí)算法比任何其他方法都更快、更精確。它將通過在一分鐘內(nèi)創(chuàng)建3D虛擬心臟,幫助醫(yī)生精確定位心臟上病變組織的位置。”

智能科技,或?qū)⒄惹f人性命

在1分鐘內(nèi),以超高精度還原一個人的心臟,這樣的智能和效率是人類幾乎不可能擁有的。這樣的人工智能,能為人類的醫(yī)術(shù)技術(shù)做出卓越貢獻。它能非常清楚地顯示患者的心臟構(gòu)造和組織肌理,幫助攻克一種極其常見的心臟疾病—房顫。

心房顫動(簡稱房顫)是最常見的心率失常疾病之一。隨著年齡的增長,房顫的發(fā)生率會不斷提高,房顫這種令心臟不規(guī)則跳的癥狀,會使心房失去有效的收縮功能。研究顯示,房顫會讓其患者患心力衰竭的風(fēng)險增加3倍,患中風(fēng)的風(fēng)險增加5倍。在新西蘭,每年會有超過7000人患有中風(fēng)。

而AtriaNet對于心房纖顫患者的消融治療,將會有非常顯著的正面影響,利用計算機直接模擬出的心房組織,醫(yī)生可以非常直觀地了解其病變組織,并選擇最合適的治療手段。此項發(fā)明將對改善臨床診斷,病患分級和臨床指導(dǎo),起到無以倫比的效果。

來自中國學(xué)者,跨學(xué)科的醫(yī)療創(chuàng)新

研發(fā)AtriaNet的華人科學(xué)家實力不可小覷。Jichao Zhao博士在東北大學(xué)完成了計算數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)士學(xué)位和碩士學(xué)位后,獲得了加拿大西安大略大學(xué)的應(yīng)用數(shù)學(xué)博士學(xué)位。隨后,他又前往法國,在法國國家信息與自動化研究所(INRIA)又做了一年博士后研究員。2007年9月,他來到了新西蘭,加入奧克蘭大學(xué)生物工程研究所,成為那里的一名研究員。

加入奧克蘭大學(xué)生物研究生以來,Jichao Zhao博士專注于心房的計算機模型研發(fā)、心房映射研究及心電圖分析等研究項目,并在關(guān)于房顫疾病的研究上發(fā)表了多項的研究論文。

Jichao Zhao博士通過綜合計算機和醫(yī)學(xué)知識,用計算機科學(xué)技術(shù),模擬并分析心房組織的結(jié)構(gòu)。除了帶領(lǐng)團隊發(fā)明AtriaNet之外,他還擁有“通過整合高分辨率光學(xué)繪圖和三維微電腦斷層成像技術(shù),掃描人類心臟心房傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”等多項研究成果,可謂是能打開新世界大門的頂級學(xué)者了。

Jichao Zhao博士和他的團隊,應(yīng)用人工智能技術(shù)造福了人類,作為前沿科技控的你,是否也躍躍欲試了?奧克蘭大學(xué)生物工程研究院,定能讓你領(lǐng)略世界尖端科技的風(fēng)采說不定你還能參與、見證人類科技的突破哦!

奧克蘭大學(xué)生物工程研究院致力于通過跨學(xué)科研究的機制,創(chuàng)新地解決復(fù)雜的世界前沿科技難題。通過綜合計算機數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)兩個領(lǐng)域的研究,利用工程科學(xué)和技術(shù),最終獲得卓越的能應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生理學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究成果。

該研究所的研究成果主要服務(wù)于醫(yī)療保健項目。致力于開發(fā)應(yīng)用于人類生理健康的計算機模型和新型的儀器技術(shù),奧克蘭大學(xué)生物工程研究院希望研究出更多的人體虛擬模型,并提供給相關(guān)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,提高臨床診斷效果。

對學(xué)生而言,生物工程是全球發(fā)展最快的工程學(xué)科之一,無論從個人追求,還是職業(yè)發(fā)展來講,都是一個理想之選。奧克蘭大學(xué)生物工程研究所非常注重本科和研究生學(xué)術(shù)的培養(yǎng),提供了多方向的生物工程專業(yè),同時學(xué)校重視發(fā)展學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生懂得如何將理論研究轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。

學(xué)生不但有機會從事學(xué)院中的研究學(xué)習(xí),也有機會參與國際上的重大研究項目。立思辰留學(xué)360老師指出,奧克蘭大學(xué)生物工程研究所與世界一流的教育機構(gòu)有密切聯(lián)系,包括牛津大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、謝菲爾德大學(xué)、墨爾本大學(xué)和新加坡國立大學(xué)。奧克蘭大學(xué)生物工程研究所的學(xué)生,可以利用全球網(wǎng)絡(luò)來支持他們的項目,為他們提供了豐富的想法、專業(yè)知識、資源和獨特的研究訪問與合作機會。

隨著國民平均壽命的增加,像房顫這樣的心血管慢性疾病也將逐漸增多。有了AtriaNet這樣的人工智能醫(yī)學(xué)成像技術(shù),對心血管病的診療與防控是一個極大福音。

工智能技術(shù)與醫(yī)療健康領(lǐng)域的融合,為人類醫(yī)療健康的發(fā)展做出了卓越貢獻,一些醫(yī)學(xué)難題,隨著人工智能的加入也將迎刃而解。未來,智能科技或?qū)⒄惹f人性命。

(原標(biāo)題:奧克蘭大學(xué)逆天科技,人工智能只要一眼就能“看穿”你的心)

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