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嚴肅的男人穿著黑色襯衫,左臂上紋身,站在白牆上,手放在口袋裡,直望向前。

為醫療專業人員提供 AI 支援

傑拉多·埃莫西約·瓦拉德斯 | 西門子年度最佳發明家 | 終身成就

數十年來,像 X 光、CT 掃描和 MRI 等成像技術一直為醫生提供了患者身體內骨和組織結構的詳細圖像,幫助醫生。「所有這些技術都為我們提供圖像數據,只有在可以正確解釋的情況下才有助於診斷。例如,有人必須了解 X 射線圖像中的細線顯示骨折,或者注意到磁力共振掃描中的大量數據中有異常的質量,」西門子健康院(SHS)的 Gerardo Hermosillo Valadez 表示,2024 年終身成就類別中的發明家 Gerardo Hermosillo Valadez 表示。「我的部門正在研究人工智能程序,可以解釋醫療圖像,從而緩解和支持醫療人員。」

使用人工智能的圖像解釋

A man in a suit and tie is standing in front of a building with a large window.

傑拉多·埃莫西約·瓦拉德斯是 2024 年度最佳發明家:他的發明發展解剖智能

人們通常非常擅長在圖片中發現東西。例如,大多數人會發現在 X 光影像中很容易識別脊椎 —— 即使影像因患者的姿勢不同,拍攝照片的角度不同,大小的骨骼,或健康與變形的脊柱因而有很大的差異。計算機只能使用人工智能(具有深度學習)來做到這一點,只有在它們經過許多適當的樣本進行訓練時才能做到這一點。Gerado 說:「這就是人工智能可以發展解剖智能的方式,以便它可以通過醫學圖像找到道路,並正確地對不同的骨骼,器官和組織進行分類。」「同樣,AI 可以學會區分正常組織和異常組織。」

塑造整個 SHS 產品系列的創新

在醫院和醫生辦公室的日常生活中,AI 驅動的圖像識別有許多不同的應用:例如,系統可以學習顯示正確的圖像數據,以回應「顯示右肩膀」的指示。它還可以為放射檢查提供自動支持,以確定注射的對比介質何時到達要檢查的器官,並分析圖像數據以查找可能的病原變化。Gerardo 一直推動的許多創新在 SHS 整個產品系列中無處不在。

不同的 AI 學習策略

Gerardo 強調:「人工智能僅與它所訓練的數據一樣好。」「為了識別磁力共振圖像中的腫瘤,它必須先從我們提供的成千上萬個健康和病人的圖像中學習。」訓練 AI 有三種基本方法:監督學習、弱監督學習和自主學習。在監督學習中,AI 會為每個數據集提供精確的信息:例如,「圖像的右上角有一個腫瘤」。在弱監督的學習中,只給出幾個信息標籤:例如,腫瘤或無腫瘤。在自我監督學習中,數據根本沒有標籤,AI 可以獨立學習:例如,通過從現有的樣本圖像中隱藏零件並「猜」它們的外觀。

Person in black shirt standing against white wall, holding a dark object with blurred background.

他的發明塑了整個西門子健康生產品系列

Serious man in black shirt with tattoo standing against white wall, partially illuminated from right side

人工智能可以學習通過醫學圖像找到道路並正確對其進行分類。

幾乎像解剖圖集一樣聰明

受監督學習是人工智慧學習的最快速、最有效率的方式,但取得足夠的訓練資料並考慮到所有相關方面的時間和昂貴。自主學習需要最多的學習時間,但 AI 可以獨立工作,而無需昂貴的數據標籤即可。「最近,我們一直專注於最新的自主學習技術,像 ChatGPT 所使用的技術一樣,」Gerardo 說。「這給了我們顯著的提升,尤其是在解剖學智能領域。我們的 AI 現在幾乎像解剖圖集一樣聰明。它可以區分大約 200 個不同的地標(身體部位),並在成像材料中定位它們。