科技前沿|医准智能亮相中关村论坛,卷积神经网络技术赋能膝关节检测引关注

发表时间: 2020-09-20 10:30:00

作者: 北京医准智能科技有限公司

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医准智能技术再突破!

9月17日-20日由科技部、中科院、中国科协、北京市政府主办,教育部、中国工程院、国家知识产权局、中国贸促会、世界知识产权组织、国际科技园及创新区域协会支持,中关村论坛组委会办公室承办的2020年中关村论坛在北京开幕。本届论坛的主题为“合作创新·共迎挑战”,聚焦“全球疫情下的民生福祉”,深入研讨科技抗疫、生命健康、全球创新合作、科技发展前沿等国际关心的重大议题。北京大学第三医院(以下简称:北医三院)与医准智能联合研发的AI产品“膝关节MRI人工智能诊断系统”亮相展会,与来自全球30余个国家及地区的2200余名嘉宾共同分享AI赋能医疗的优秀成果。



北医三院运动医学研究所是新中国最早成立且目前国内最大的、最具影响力的综合性运动医学研究所,为国家各级运动员、奥运会等体育赛事提供高质量的医疗服务和强有力的医疗保障,近年来北医三院运动医学研究所致力于研究包括前交叉韧带(ACL)损伤在内的严重的膝关节运动损伤研究,并围绕难治性运动伤病 ACL 损伤的基础与临床转化开展系列研究与应用。


据悉,全球每年进行超过40万例ACL重建手术,美国每年ACL重建手术数量超过20万例。随着竞技体育运动技术水平的提高和全民健身运动的广泛开展,我国ACL损伤的发病人数也呈指数增长。因此,ACL损伤的有效预防与精准治疗,恢复并提高患者运动能力是国家重大需求,也是运动医学领域世界性难题。


严重的膝关节运动损伤的有效预防与精准治疗,恢复并提高患者运动能力是国家重大需求,也是运动医学领域世界性难题,因此,北医三院与医准智能展开合作,汇集来自北京大学医学部和北京航空航天大学的医学、计算机和人工智能领域专家。立足临床需求,创新性融合卷积神经网络算法,共同研发膝关节MRI人工智能诊断系统。


膝关节MRI人工智能诊断系统


膝关节MRI人工智能诊断系统将卷积神经网络技术应用在膝关节核磁影像诊断过程中,通过集合核磁多序列多体位影像信息对患者情况进行综合判断。根据诊断逻辑,我们选取膝关节T2/PD序列的冠状位和矢状影像进行分析。选择经过ImageNet大量数据集验证的Resnext模型分别对冠状位失状位影像进行特征提取,并对模型进行多次难例挖掘提升其对诊断难度较大病例的拟合效果。在此基础上,我们引入注意力机制提取关键部位特征信息。经过多层卷积操作提取出影像的关键特征表示。同时在过程中使用最大值池化,可以提取出网络特征中最具有意义的部分,剔除掉不必要的噪声对网络造成的影响。创新性使用卷积神经网络对膝关节韧带撕裂分型进行诊断;基于多尺度特征的检测与分割模型对膝关节骨挫伤病灶进行定位及诊断。同时,还针对于膝关节病变和其余组织间的空间特性创新设计出组合轮廓的标注系统。



  

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