近年來，國產高端醫(yī)學影像診斷設備不斷涌現(xiàn)，讓人們能夠獲得更清晰、更豐富的醫(yī)療健康影像信息。例如，一次腹部核磁檢查，能給醫(yī)生提供超3000張不同層面的檢查圖像，通過使用人工智能等前沿分析技術，影像還可為患者帶來更深層次的診療獲益。

　　在此背景下，傳統(tǒng)膠片不僅難以承載海量的多維數(shù)據，還會限制診療水平的進一步提升。

　　前不久，全國醫(yī)保影像云跨省調閱正式啟動，標志著無數(shù)患者拎著膠片袋輾轉求醫(yī)的時代正成為歷史。

　　如何乘勢而為，推動醫(yī)學影像質量躍升?在膠片退出歷史舞臺的同時，如何推動云端醫(yī)學影像更好地服務人民健康?借助人工智能技術，數(shù)字世界里的影像又會出現(xiàn)哪些顛覆性的場景應用?近日，科技日報記者專訪了中國工程院院士、首都醫(yī)科大學醫(yī)學影像學院院長王振常，請他把脈現(xiàn)代醫(yī)學影像在數(shù)字化、智能化變遷中的發(fā)展。

　　醫(yī)學影像技術發(fā)展迎來重大機遇與挑戰(zhàn)

　　記者：醫(yī)學影像技術發(fā)展至今，在哪些方面取得了突破?

　　王振常：當前臨床診療中，75%—85%的核心信息源自醫(yī)學影像。隨著探測技術手段的發(fā)展，醫(yī)學影像設備的空間分辨力已經躍升至微米級、時間分辨率可以達到亞毫秒級。

　　1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，并于同年拍攝了人類歷史上第一張X射線照片，開啟影像技術在醫(yī)學領域的應用。經過一百余年的發(fā)展，醫(yī)學影像早已不僅包括傳統(tǒng)“平面成像”形式。例如我們熟知的CT(計算機斷層掃描)通過讓X射線束圍繞人體旋轉掃描，結合計算機重建技術生成三維斷層圖像，提升了病灶定位精準度;而MRI(磁共振成像)技術逐步成熟，使軟組織、神經系統(tǒng)等細微結構的清晰呈現(xiàn)成為可能;核醫(yī)學如PET-CT(正電子發(fā)射計算機斷層顯像)則通過追蹤放射性示蹤劑的分布，精準捕捉器官功能與病變，為腫瘤早期診斷、轉移灶探測提供了關鍵支撐。

　　這些技術能夠無創(chuàng)、高清地呈現(xiàn)器官結構與功能狀態(tài)，不僅可以為診療決策提供有力的支撐和佐證，還能夠幫助醫(yī)生在疾病顯現(xiàn)癥狀之前及早準確識別。

　　例如，我們團隊研發(fā)的耳科專用CT將空間分辨力突破至50微米，首次實現(xiàn)直徑僅1.5毫米的鐙骨底板以及前庭窗等微米級結構的活體成像，還能精準量化聽小骨鏈的活動幅度、骨質密度等指標。

　　當前，人工智能、大數(shù)據等信息技術讓影像分析更加深入全面，人工智能輔助診斷系統(tǒng)實現(xiàn)病灶的快速篩查與量化分析，多模態(tài)影像融合技術則整合多種設備獲取的不同模態(tài)影像信息，為疑難病癥提供全方位診療依據。

　　記者：電子影像除了不讓患者再拎著膠片到處跑，還有哪些優(yōu)勢?

　　王振常：無論是對于醫(yī)生還是患者，電子影像都有很明顯的優(yōu)勢。

　　傳統(tǒng)膠片僅能顯示部分關鍵斷層圖像，而原始電子影像包含數(shù)千張斷層圖像，因此，膠片無法完整呈現(xiàn)病變的空間關系和細節(jié)特征。此外，膠片無法建立電子追溯體系，有時會帶來重復檢查的問題，每年全國因膠片問題導致的重復檢查費用超百億元。

　　應用電子影像可以很好地解決這些問題。隨著統(tǒng)一數(shù)據格式與接口標準的全面推行，標準化電子影像的輸出存儲、醫(yī)學影像互融互通的程度進一步加深;各類輕量化影像瀏覽軟件的應用，可以讓醫(yī)生在手機、電腦、平板等終端隨時隨地調閱影像，且可以放大、旋轉、測量、對比影像。患者本人授權醫(yī)生調閱電子影像，就像把膠片遞給醫(yī)生一樣簡單。

　　對于患者而言，電子影像節(jié)省了膠片的材料費用，隨著檢查結果互認共享工作的推進，一些不必要的重復檢查也可以減免。這為患者節(jié)省了就醫(yī)費用和時間，也避免了反復抽血、照射等帶來的不便。

　　技術創(chuàng)新讓影像存儲調用更高效

　　記者：在醫(yī)學電子影像存儲和調用方面，我們面臨哪些挑戰(zhàn)?

　　王振常：我們在數(shù)據存儲成本、調用效率等方面，面臨不小的挑戰(zhàn)。

　　醫(yī)學電子影像的應用，意味著海量數(shù)據。我們知道，相比于文字，照片會占用更多的存儲空間，而醫(yī)學影像不僅包括普通格式的圖片，還包括數(shù)百上千幀的連續(xù)掃描。以當前光子計數(shù)CT為例，單例影像數(shù)據量達10GB—20GB，一家三甲醫(yī)院年均影像數(shù)據增量超100TB，這對數(shù)據存儲空間產生了巨大需求。

　　因此，醫(yī)院要投入大量資金來解決海量數(shù)據存儲問題。常見的解決方式有自建數(shù)據中心、購買云服務等。根據門診影像需保留15年、住院影像需保留30年的要求，一家三甲醫(yī)院30年累計影像數(shù)據量將超15PB。傳統(tǒng)集中式存儲的硬件采購和維護成本極高，基層醫(yī)院往往難以承擔。如何建設好信息化的基礎設施，實現(xiàn)數(shù)據集約化管理仍需各地進行摸索和實踐。

　　數(shù)據不僅要妥善存儲，還要能夠隨時找到。但在海量數(shù)據庫中調用目標信息并不容易。這就好比在手機相冊里找某一張?zhí)囟ǖ膱D片，如果一張張翻找很耗費時間。因此需要通過標記技術，讓數(shù)據的存儲路徑符合醫(yī)學影像的特點，這樣醫(yī)生就不用再“翻箱倒柜”，而是可以通過便捷的路徑調用。

　　此外，數(shù)據層面的兼容互通也是提高醫(yī)學影像利用效率的前提。當前，不同設備、不同醫(yī)療機構的數(shù)據存儲格式差異較大，導致不同來源的數(shù)據整合困難、高質量標注樣本稀缺，因此需要通過醫(yī)學影像質量控制和標準化建設為醫(yī)學影像數(shù)據的應用奠定基礎。

　　記者：為了實現(xiàn)醫(yī)學電子影像的高效存儲和調用，我們進行了哪些技術創(chuàng)新?

　　王振常：通過普通網絡傳輸，獲取一份腹部影像可能需要十幾分鐘。即便調用成功，由于格式兼容性差，不同廠商設備的影像格式、編碼方式不統(tǒng)一等問題，也可能出現(xiàn)基層醫(yī)院的影像數(shù)據在三甲醫(yī)院系統(tǒng)中“打不開、看不清”的情況。

　　解決這些問題需要持續(xù)的技術創(chuàng)新，例如，可以通過5G+邊緣計算的方式實現(xiàn)影像的“秒級傳輸”，提升傳輸速度。當前，相關部門在部署醫(yī)保影像云工作時，創(chuàng)新采用了千兆專網和智能預加載技術。當患者掛號時，醫(yī)院系統(tǒng)可根據醫(yī)保信息發(fā)出預加載請求，調用的影像通過專網進入醫(yī)院部署的“前置機”，大大縮短了醫(yī)生調閱跨區(qū)域影像的時間。

　　為實現(xiàn)高效檢索，國家醫(yī)療保障局推出78位全國統(tǒng)一影像編碼，為每一份影像分配唯一“身份證”�！吧矸葑C”包含患者基本信息以及檢查機構、設備類型、檢查時間等關鍵信息，解決了跨機構數(shù)據“找不到”的問題。同時，相關部門建立標準化元數(shù)據體系，支持按患者ID、檢查部位、疾病類型等多維度快速檢索，檢索效率提升80%以上。

　　人工智能應嵌入醫(yī)療診療流程

　　記者：人工智能技術在醫(yī)學影像領域的應用情況如何?

　　王振常：當前，人工智能在醫(yī)學影像領域得到越來越多的應用。在一些人工智能大賽中，人工智能已經表現(xiàn)出解決影像診斷問題的能力，有時其準確率和診斷速度甚至超過了專業(yè)的臨床醫(yī)生。數(shù)據顯示，截至2024年6月，人工智能醫(yī)學影像領域批準了103張三類醫(yī)療器械注冊證，涵蓋心血管疾病、肺部疾病、腦血管疾病、骨科檢查、眼底疾病、乳腺疾病等病種。

　　但人工智能在醫(yī)學影像領域的應用推廣仍面臨阻礙。針對臨床醫(yī)生、放射科醫(yī)生、影像科醫(yī)生進行的全國性調研顯示，50%受訪者認為，人工智能難以很好地嵌入到當前醫(yī)學診療流程中。

　　記者：在臨床試驗驗證中，人工智能證明了自己看得快、算得準，為何部分受訪者不看好其應用?

　　王振常：當前的人工智能醫(yī)療影像設備基于單病種開發(fā)，但在臨床應用中，醫(yī)療影像并非聚焦于單病種。放射科醫(yī)生開具的醫(yī)學報告，是對患者的器官進行總體評價，而非對單病種進行評價。例如，進行肺部檢查，不僅要識別肺結節(jié)，還要判斷肺氣腫，看有沒有肺不張、肺炎，而現(xiàn)在的人工智能設備僅對肺結節(jié)進行評價，并不符合臨床應用的要求，也不符合放射科的報告要求。

　　此外，當前人工智能訓練數(shù)據基于圖像信息，通過深度學習進行圖像標注。但人工智能對于圖像的解讀難以達到專業(yè)水平，對圖像呈現(xiàn)出的要素解讀不全，丟了很多信息，這導致它在實際應用中顯得“雞肋”。因此在大多數(shù)臨床情況下，目前的人工智能應用并未有效提高醫(yī)生的工作效率，反而給醫(yī)生帶來了困惑和勞動強度的增加。

　　記者：那么，如何推動人工智能與醫(yī)療影像的結合，使其更符合臨床應用要求?

　　王振常：首先，要在數(shù)據采集、數(shù)據質量控制等方面實現(xiàn)規(guī)范化、標準化和優(yōu)質化。如果同樣的檢查，在三甲醫(yī)院與基層醫(yī)院結果不同，同樣的設備因操作人員水平不同而表現(xiàn)懸殊，就談不上共享應用。為解決這一問題，首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院作為北京市醫(yī)學影像質量控制和改進中心的依托單位，在醫(yī)學影像標準體系建設方面牽頭起草了多個國家衛(wèi)生行業(yè)標準，為各級醫(yī)療機構影像檢查的規(guī)范化操作提供了權威依據。

　　度量衡的統(tǒng)一推動了不同地域互通有無，影像數(shù)據也是一樣，標準統(tǒng)一促進了整體醫(yī)學影像質量的提升和數(shù)據安全共享。目前，北京市已經形成《醫(yī)學影像云平臺共享數(shù)據傳輸技術要求》《醫(yī)學影像檢查報告質量控制規(guī)范》等�；�于北京市醫(yī)學影像云平臺匯聚的數(shù)據，北京市醫(yī)學影像質量控制和改進中心梳理出適用于云平臺的影像質控指標，向253家醫(yī)療機構發(fā)布月報，實現(xiàn)了對北京區(qū)域內醫(yī)療機構影像質量的動態(tài)監(jiān)測與持續(xù)改進。

　　在數(shù)據互通共享的基礎上，可以對醫(yī)學影像的整個鏈條進行智能化重建。這需要在智能可視化、智能感知、智能診斷、智能報告、智能解讀等方面，持續(xù)構建人工智能應用新場景，使得人工智能真正融合到臨床影像數(shù)據的獲取、處理、閱讀中，并最終支持決策，甚至反哺基礎研究，為破解疾病產生機制和制定診療新方案提供扎實的佐證和數(shù)據。

　　記者：您認為未來的影像服務模式會是什么樣的?

　　王振常：現(xiàn)在，北京每個月都會有大量的醫(yī)學影像被云調閱，患者在手機上、醫(yī)生在工作站上都可以同步訪問影像。這讓診療變得更便捷。而更大的改變在于，未來影像服務的升級將對人民健康狀態(tài)產生影響。

　　傳統(tǒng)上，影像的作用是評價人體的健康狀態(tài)，但隨著技術水平的提升，醫(yī)學影像獲得的信息維度也會不斷增加，讓人們更加了解自己的健康狀態(tài)�，F(xiàn)在的醫(yī)學影像“視力”已經突破了影像本身的邊界。例如，在二維的維度上，可以看到器官的橫斷面、冠狀面、矢狀面、曲面等任意方位;三維的維度上，可以看到立體信息;通過在三維空間數(shù)據中加入時間維度，可以得到四維信息;在四維基礎上疊加額外屬性，如透明顯示、代謝信息、組織彈性硬度等，維度將持續(xù)提升。

　　多維影像的關聯(lián)分析需要一個“科科通”的人工智能“大腦”，而不是“�？啤比斯ぶ悄�。目前基于北京云影像平臺，我們正在依托已經形成的數(shù)據庫開展針對某個器官的通用數(shù)據集建設，助力構建通用人工智能。

　　與此同時，影像還可以助力早發(fā)現(xiàn)各個領域疾病，提升疾病治愈率。例如，如果腫瘤在毫米級大小時就能被發(fā)現(xiàn)，那么患者康復的可能性將更大;如果能在微米級、納米級被發(fā)現(xiàn)，就能阻止病變遷移。在推進從“以治病為中心”向“以人民健康為中心”轉變的政策指引下，醫(yī)學影像與人工智能融合重構將會產生更多新的應用場景，醫(yī)學影像在有力支持主動健康方面大有可為。

　　人物檔案

　　王振常，中國工程院院士，影像醫(yī)學專家，首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院醫(yī)學數(shù)智創(chuàng)新中心主任。主要研究方向為醫(yī)學影像學診斷，以及高性能醫(yī)學影像裝備的研發(fā)。獲“時代楷模”中國援外醫(yī)療隊群體代表、全國五一勞動獎章、全國優(yōu)秀科技工作者等榮譽稱號。牽頭制定行業(yè)規(guī)范、指南等10余部。作為第一完成人獲國家科技進步獎二等獎2項、何梁何利基金科學與技術進步獎等。

　　致青年科技人才

　　醫(yī)務工作者，是一個更有可能面對困難、面對挫折，甚至面對生死的職業(yè)。因此，鍛煉“從容”的品質將幫助青年人更好地面對職業(yè)生涯中的一個個挑戰(zhàn)。要相信辦法總比困難多，沒有克服不了的困難。

　　如何尋找解決困難的辦法?首先，技術非常重要，要具備能夠專門、獨立處理各種醫(yī)療工作的能力，精進本專業(yè)、本領域的技能技術。其次要有良好的合作精神，通過相互協(xié)作，相互適應和包容，促進不同專業(yè)的融會貫通。年輕人不要過早被條條框框困住，向各領域汲取營養(yǎng)不僅可以幫助解決眼前的專業(yè)困難，甚至可以從中獲得線索，開創(chuàng)行業(yè)領域中的一番新天地。

　　要珍惜現(xiàn)在擁有的一切。我曾參加過援非工作。離開祖國、家人、朋友和熟悉的崗位，在陌生和艱苦的環(huán)境中，更能體會到當下生活的珍貴。希望年輕人能充分利用現(xiàn)在擁有的時間、崗位和環(huán)境，做好對未來的規(guī)劃，這樣才能在成長的道路上有所作為。

（責任編輯：華康）