华盛顿大学圣路易斯医学院的马林克罗德放射学研究所(MIR)正在建立一个新中心,致力于开发基于人工智能的成像工具,以改善癌症、心血管疾病、神经系统疾病以及众多其他疾病的诊断和精准治疗。这个新的计算与AI赋能成像科学中心汇集了来自华盛顿大学医学院和麦凯维工程学院的合作者。
人工智能已经显示出其分析海量医学影像以生成临床相关见解的能力,能够识别出医生可能无法单独发现的模式和异常。
"马林克罗德放射学研究所长期以来一直是开发创新成像技术的国家领导者,从正电子发射断层扫描的发明到如今诊断和图像分析中的AI应用。这个新中心代表了我们能力的雄心勃勃的扩展。将AI整合到成像中将增强我们诊断疾病、预测其进展并根据每位患者的独特需求定制治疗的方式。"
华盛顿大学医学院马林克罗德放射学研究所主任、伊丽莎白·E·马林克罗德教授帕梅拉·K·伍德德博士
该新中心将有助于推进AI驱动的成像技术,例如华盛顿大学医学院最近与MIR合作开发的两种正在商业化的工具。其中一种工具可以分析乳房X光片,预测个体患者在未来五年内患乳腺癌的风险。
另一种工具可以快速绘制大脑图谱,帮助神经外科医生规划精细手术并避开控制言语、运动和认知功能的敏感区域。该中心将成为图像分析专业知识的中心,利用复杂的计算工具在包含数百万医学图像和去识别患者记录的数据集中寻找模式,为疾病进展和潜在治疗提供见解。该中心还将为临床医生和研究人员提供这些工具的培训支持。
该新中心将加入华盛顿大学不断发展的协作AI计划生态系统,这些计划正在帮助塑造医学的未来。其中包括健康AI中心(CHAI),该中心是作为BJC健康系统与华盛顿大学医学院建立更深入合作的联合协议的一部分而设立的,专注于为患者提供更个性化和更有效的医疗保健,为提供者提供更高效的医疗服务;以及华盛顿大学麦凯维工程学院的健康AI研究所,该研究所正在开发其他AI驱动的医疗创新。
计算与AI赋能成像科学中心将主要专注于开发基于AI的医学成像应用程序,这些应用程序整合来自不同类型成像的信息——从细胞的数字显微镜图像到MRI扫描再到X光——以识别它们之间具有临床意义的关联。这可能包括识别以前未知的疾病早期指标,从而允许进行更有效的临床干预。
该中心将汇集来自医学院校区的AI成像专家和研究人员,包括位于巴恩斯-犹太医院和华盛顿大学医学院的西特曼癌症中心,以及学校医学系、神经病学系、精神病学系和放射肿瘤学系的专家。
医学未来的清晰图景
伍德德表示,该新中心将汇集所有参与部门的成像数据库信息,共同代表多种不同类型疾病的成像方式。从这些大型数据集开发的AI工具将使个体患者的诊断越来越精确。
应用于医学成像的AI算法已经被用于以可以指导临床治疗决策的方式检测和分类某些疾病的新型亚型。该新中心将提供的信息广度将加速在更广泛疾病范围内的这项工作。
该新中心将由马克·阿纳斯塔西奥博士领导,他是计算成像科学和成像应用AI领域的领先专家。他加入华盛顿大学担任MIR的马林克罗德成像科学特聘教授,在那里他还将担任成像科学和AI研究的副主席。他还将担任麦凯维工程学院电气与系统工程教授。阿纳斯塔西奥博士来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校,过去六年他一直担任该校生物工程系主任。
阿纳斯塔西奥表示:"拥有领先学术医学中心的机构,将医疗数据、临床专业知识和先进AI研究结合起来,将引领医疗保健的下一场革命。华盛顿大学正是这样的机构,是这个中心的理想家园,使我们能够建立一个社区,推动创新,以其他少数机构无法实现的方式推进患者护理。"
作为社区建设的一部分,阿纳斯塔西奥将加入西特曼癌症中心肿瘤成像计划的领导团队。他还将担任信息学、数据科学与生物统计学研究所(I2DB)的生物医学成像副首席研究信息官,在那里他将与研究所主任菲利普·R·O·佩恩博士合作,佩恩博士是医学领域的珍妮特和伯纳德·贝克尔教授。佩恩也是CHAI的首席健康AI官,以及华盛顿大学医学院生物医学信息学和数据科学副校长。
佩恩表示:"AI赋能成像对医学的潜在变革性可能与早期的创新浪潮相当——从电子健康记录的采用到精准医学的兴起,再到真实世界证据生成的出现。这种变革正在华盛顿大学医学院实现,因为我们机构存在着动态和协作的环境,这一点由像这个项目这样前沿的跨学科倡议所体现。"
华盛顿大学麦凯维工程学院院长、詹姆斯·M·麦凯维教授阿隆·博比克博士表示,此类专门中心对于最大化开发AI在医疗应用中的潜力所需的医学和工程专业知识至关重要。
博比克表示:"医学成像为成像科学和人工智能提供了一些最令人兴奋的挑战,这两者都是麦凯维工程学院的核心领域。我确信,该中心将通过结合华盛顿大学工程学院教师的技能与华盛顿大学医学院广泛的医学专业知识,促进创新,从而推动科学前进并使患者受益。"
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