Хар цагаанаас хиймэл оюун ухаан хүртэл: Хэт авианы аппаратад юу өөрчлөгдсөн бэ?

Хэдэн арван жилийн өмнө эцэг эхчүүд хүүхдийнхээ харсан анхны зураг нь бүдэг бадаг хар цагаан тойм байж магадгүй юм; Өнөөдөр тэд хиймэл оюун ухаанаар тодорхойлсон нүүрний онцлогийг хүртэл бодит цагийн динамик 4D дүрсийг хүлээн авах боломжтой. Энэ өөрчлөлт хаанаас ирсэн бэ? Эмч нар өөрчлөгдсөн юм уу, эсвэл машинууд 'хөгжсөн' юм уу? Хариулт нь эргэлзээгүй сүүлчийнх юм.

Тиймээс, тэдгээрээс эхлээд хар цагаан зургууд Өнөөдрийн AI-ийн тусламжтай оношлогоо , хэт авиан аппаратын талаар яг юу өөрчлөгдсөн бэ? Үүнийг ойлгохын тулд эхлээд эхлэл рүүгээ буцах хэрэгтэй.

Хэт авианы аппарат гэж юу вэ, энэ нь хэрхэн эхэлсэн бэ?

Ан Хэт авианы аппарат нь өндөр давтамжийн дууны долгионыг ашиглан хүний ​​биеийн дотоод орчны бодит цагийн зургийг гаргадаг эмнэлгийн дүрслэлийн төхөөрөмж юм. Дургүй Рентген туяа эсвэл CT сканнер нь ионжуулагч цацрагийг ашигладаггүй тул зөөлөн эд, эрхтэн, цусны урсгал, ургийн хөгжил зэргийг ажиглахад маш аюулгүй, олон талын хэрэгсэл болдог.

Энэ нь хэрхэн ажилладаг вэ:

Үүний гол зарчим нь сарьсан багваахай эсвэл шумбагч онгоцны ашигладаг навигацийн аргуудтай адил цуурайтах явдал юм.

Хөрвүүлэгчид гель түрхсэний дараа арьсан дээр тавьдаг. Зонд нь өндөр давтамжийн дууны импульсийг биед гаргадаг. Хэрэв эд эсийн хил хязгаартай (эрхтэн хана, шингэнээр дүүрсэн уйланхай эсвэл хөдөлж буй цусны эс гэх мэт) тулгарвал импульс нь янз бүрийн эрчим, хурдтайгаар мэдрэгч рүү тусна. Дараа нь компьютер цуурай тус бүрийн зай, эрчмийн өгөгдлийг тооцоолж, дэлгэцэн дээр хоёр хэмжээст (бүр гурван хэмжээст) нарийвчилсан саарал өнгийн дүрсийг бүтээж, тасралтгүй шинэчилж, эмч нарт эдийн бүтэц, хөдөлгөөн, үйл ажиллагааг бодит цаг хугацаанд ажиглах боломжийг олгодог.

Хэрхэн эхэлсэн бэ:

Эмнэлгийн хэт авиан аппаратын хөгжил нь дайны үеийн технологийг энх тайвны агуу үйлсэд ашиглаж, хүний ​​амь насыг аварсан түүх юм.

Энэхүү аялал нь дуу авиа, акустикийг судлахаас эхэлсэн. Эрдэмтэд сарьсан багваахайнаас цуурайтах аргыг сурч, дууны аппаратыг хөгжүүлэхэд хүргэсэн. Дэлхийн 2-р дайны дараа Шотландын эх барих эмэгтэйчүүдийн эмч Иан Дональд хавдрыг судлахын тулд үйлдвэрлэлийн хэт авианы согог илрүүлэгч ашиглаж эхэлсэн. 1958 онд тэрээр болон түүний багийнхан уйланхай болон хатуу хавдрыг ялгахад ашигладаг хэт авиан оношлогооны асар их боломжийг харуулсан чухал баримт бичгийг нийтлэв. Хамгийн эртний хэт авианы төхөөрөмжүүд нь зөвхөн нэг хэмжээст долгионы хэлбэрийг (A-горим) үүсгэж чаддаг байв.

1960-70-аад онд компьютерийн хурдны дэвшил, поликристал массив хувиргагчийг зохион бүтээсэн нь анхны бодит цагийн хэт авианы сканнерыг арилжааны хувьд амжилттай болгож, эмч нарт хүний ​​биеийн хөндлөн огтлолын зургийг харах боломжийг олгосон.

1980-аад оноос өнөөг хүртэл технологи маш хурдацтай хөгжсөн. Доплер хэт авиан гарч ирэх ба 3D/4D хэт авиан нь эмнэлгийн оношлогоонд хэт авианы сканнерыг ашиглахад хувьсгал хийсэн. Үүний зэрэгцээ, машинуудын хэмжээ нь том төхөөрөмжөөс ухаалаг гар утсанд холбогдох боломжтой гар төхөөрөмж болон багассан. Өнөөдөр хиймэл оюун ухааныг нэгтгэх нь хэмжилтийг автоматжуулах, зургийн чанарыг сайжруулах, болзошгүй гажигийг илрүүлэхэд тусалдаг хамгийн сүүлийн үеийн дэвшилтэт технологи юм.

Юу өөрчлөгдсөн, ямар асуудлыг шийдсэн бэ?

-ийн хувьсал Хэт авианы аппарат нь үндсэндээ оношлогооны гурван том сорилтыг даван туулах түүх юм. Урагш үсрэлт бүр нь зургийг илүү тодорхой болгоод зогсохгүй эмнэлзүйн оношлогоонд шинэ хэмжээсийг нээж өгсөн.

Саарал өнгийн дүрслэлийн хувьсал

Эрт үеийн хэт авиан шинжилгээ нь сонсголын аппараттай төстэй байсан бөгөөд эмч нар гэмтлийн гүн, шинж чанарыг тодорхойлохын тулд долгионы хэлбэрийн өндөр, байршлыг 'тайлбарлах' туршлагад найдахыг шаарддаг. Энэ нь 'Хэвийн бус байдал байна' гэсэн асуултад хариулсан боловч 'хэвийн бус байдал ямар байдгийг' харуулж чадсангүй.

Компьютер, датчик технологийн хурдацтай хөгжлийг дагаад хэт авиан нь 'сонсголын цуурай'-аас 'зураг харах' болж өөрчлөгдсөн. Энэхүү шинэчлэлийн мөн чанар нь цуурай дохиог янз бүрийн тод гэрэлтэй толбо болгон хувиргаж, дараа нь дэлгэцэн дээр нэгтгэж, бүрэн, бодит цагийн шинэчлэгдсэн хоёр хэмжээст хөндлөн огтлолын дүрсийг үүсгэх явдал юм. Үүнээс хойш эмч нар хийсвэр долгионы хэлбэрийг тайлбарлах шаардлагагүй болсон; Тэд анатомийн зүсмэлүүд гэх мэт эрхтний бүтцийг шууд ажиглаж чаддаг.

Хөдөлгөөн ба цусны урсгалын дүрслэл дэх нээлт

Саарал өнгийн хэт авиан шинжилгээ нь тодорхой анатомийн дүрсийг өгдөг ч эцэст нь хөдөлгөөнгүй, 'миметик' зургийг харуулдаг. Эмч нар зүрхний цохилт, шахах үйл ажиллагааг үнэлж чадахгүй хэвээр байна; Тэд хавдрыг илрүүлж чаддаг ч түүнийг тэжээж буй судсыг тодорхойлох гэж тэмцдэг.

Хөдөлгөөн ба цусны урсгалын оношлогооны чухал хэмжигдэхүүн дэх ололт нь 'Доплер эффект'-ийн ухаалаг хэрэглээнд оршдог. Дууны долгион нь хөдөлж буй биеттэй (урсдаг цусны эс гэх мэт) тулгарах үед тэдний цуурай давтамж өөрчлөгддөг. Энэхүү давтамжийн шилжилтийг барьж, дүн шинжилгээ хийснээр хэт авиан аппарат нь цусны урсгалын хурд, чиглэлийг тооцоолж чадна. Энэхүү технологи нь хоёр үндсэн шинэчлэлийг авчирсан:

• Спектрийн доплер: Цусны урсгалын хурдыг тодорхой байршилд долгионы хэлбэрээр нарийн тодорхойлдог.

• Өнгөт Доплер дүрслэл: Цусны урсгалын мэдээллийг бодит цаг хугацаанд өнгө болгон кодлодог (ихэвчлэн улаан нь датчик руу урсдаг, цэнхэр нь датчикаас хол байдаг) бөгөөд саарал өнгийн зураг дээр давхарлана.

Энэхүү нээлт нь хэт авиан аппаратыг хүчирхэг үнэлгээний систем болгож, эрүүл мэндийн олон салбарт нарийн онош тавих шинэ үүд хаалгыг нээж өгсөн. зүрх судасны анагаах ухаан, эх барих, ургийн анагаах ухаан , хавдрын оношлогоо.

Оюун ухаан ба автоматжуулалтын нэгдэл

Өндөр нарийвчлалтай саарал өнгийн зураг, цусны урсгалын динамик мэдээлэл стандарт болж, туршлагад найдах нь шинэ бэрхшээл болж байна: Стандарт хэсгүүдийг олохоос эхлээд үндсэн өгөгдлийг хэмжих, нарийн шинж чанарыг тодорхойлох хүртэл бүх зүйл эмчийн техник, туршлагаас хамаарна. Бүх үйл явц нь төвөгтэй, цаг хугацаа их шаарддаг бөгөөд бүрэн стандартчилахад хэцүү байдаг.

AI болон автоматжуулалтын технологиуд нь энэ асуудлыг шийдэж, машинуудад 'ажиглалт, хэмжилт, сэтгэх'-ийн зарим ажлуудыг хийж эхлэх боломжийг олгосон.

• Зургийн сайжруулалт: Алгоритмууд нь дуу чимээг автоматаар дарах, эд эсийн хил хязгаарыг нэмэгдүүлэх, зураг авах анхны техникт тавигдах хатуу шаардлагыг багасгах зэрэг бодит цаг хугацаанд зургийн чанарыг оновчтой болгож чадна.

• Автоматжуулсан ажлын урсгал: Систем нь хурдан байрлал тогтоохын тулд стандарт анатомийн хавтгайг автоматаар тодорхойлж, нэг товшилтоор автомат хэмжилт хийж, эмч нарыг уйтгартай гараар бичлэг хийхээс чөлөөлөх боломжтой.

• Ухаалаг тусламжтай оношилгоо: Том өгөгдлийн загварт үндэслэн энэ нь эмч нарт 'анхааруулах радар' болон 'хоёр дахь санал' болж буй оношлогооны боломжуудыг санал болгодог.

Энэхүү нээлт нь эрүүл мэндийн анхан шатны үзлэгийн чанарын суурь үзүүлэлтийг дээшлүүлэхийн зэрэгцээ үр ашгийг дээшлүүлсэн.

Ирээдүйн төлөв

Хэт авиан нь хар цагаан тоймоос ухаалаг ойлголт руу шилжих хувьслыг эргэн харахад түүний гол хөдөлгөгч хүч нь амьдралын нууцыг эрт, илүү үнэн зөв, аюулгүйгээр ойлгох хүсэл эрмэлзэл байсаар ирсэн.

Хэт авианы төхөөрөмжүүдийн ирээдүйн хувьсал хэлбэрийг цаашид жижигрүүлэх болно, тэр ч байтугай биосенсорын түвшинд хэт бяцхан датчикууд гарч ирж магадгүй юм. Эдгээр нь өмсөж, суулгаж болохуйц байх бөгөөд ингэснээр биеийн үзүүлэлтүүдийг удаан хугацаанд динамик хянах боломжтой болно. Үйл ажиллагааны хувьд тэд идэвхгүй тусламжтай оношилгооноос идэвхтэй илрүүлэх, динамик үнэлгээ рүү шилжих болно. Ирээдүйд хэт авиан шинжилгээнд ямар шинэчлэл хийх боломжтой вэ? Хариулт нь нэг технологид төвлөрөхөө больсон, харин үндсэн парадигмын өөрчлөлт, шинэчлэлт дээр анхаарлаа төвлөрүүлж магадгүй юм.