人体搜索引擎


  微软的研究人员开发了一个新的搜索工具,可以为人体医学影像编排索引,而不是为网络的搜索引擎。CT扫描时,它可以自动寻找器官和其他结构,来帮助医生查看并使用3-D影像进行工作。

  CT扫描使用X射线采集身体的许多横断切面,它们可以结合起来形成3-D演示图像。安东尼奥·克里米尼西(Antonio Criminisi)是英国微软剑桥研究院(Microsoft Research Cambridge, U.K.)一个研究组的负责人,该小组尝试改进这个工具。他说,这是个强有力的诊断工具,但是操作起来不容易,“甚至对于训练有素的人来说,要查找问题出在哪儿也是非常困难的。”

  

  当一个扫描加载到克里米尼西的软件中时,程序对数据进行索引,然后把查找到的器官在屏幕一端列出来,同时为身体创建超链接表。例如,使用者可以点击“心脏”这个词,该器官的清晰视图将显示出来,不需要在影像中手动查找。

  一个器官一旦被找到,它的2-D和增强的3-D结构视图会显示给使用者,此时使用者可以触摸屏幕上的图片进行查看。新的扫描也能够自动精确的匹配同一个病人上次检查的相同器官,可以方便地观察身体进展或倒退的情况如何。

  克里米尼西的软件在扫描中使用光和暗的模式来识别特殊结构。通过训练机器学习算法来识别上百个扫描图片(专家在其中已经标记了主要的器官)的特征,该软件才被开发出来。克里米尼西说,为新扫描建立索引只需要几秒钟。该系统的开发与来自于与英国剑桥Addenbrookes医院的医生也有合作。

  微软研究小组正在探索运用动作和声音来控制系统。它们可以插上Kinect控制器(游戏玩家通过肢体运动来控制Xbox的工具),这样外科医生就可以在外科手术中参考影像,而不需要使用无菌手套来触摸键盘、鼠标和屏幕。

  贤志·铃木(Kenji Suzuki)是芝加哥大学的助教,其研究小组致力于类似工具的研究,他说,假设微软软件能够使扫描更易于导航,它将有潜力改进病人照护。“随着医学影像的发展,如此多的图像产生出来,造成了信息过载,”他解释说,“工作量将会加大很多。”

  铃木说,微软的方法固然好,但是医学专家更能接受搜索病情而不是简单器官的设计。他的研究小组已经开发了可以识别癌变肺结节的软件。在试验中,该软件的错误率是人类专家的一半。

  克里米尼西坚持把器官作为一种导航系统的观念,但他表示,定位疾病的能力也必须进行研究。他说:“我们致力于把它训练成能够检测出不同级别神经胶质瘤(glioma tumor,脑瘤的一种)的区别”

  微软的研究小组也打算在更大范围内使用这个工具。克里米尼西说,它可以自动索引3-D扫描图像集或其他图像,这使跟踪医学记录的新方法变成可能。目前,记录是以文本形式描述扫描和其他信息。例如,找到“心脏”这个词的搜索工具不知道这意味着是在扫描中出现还是在其他环境中提到了。如果医院的计算机系统对新的扫描进行索引,微软的软件将能够自动记录一个病人档案中影像的时间和内容。