При анализе трехмерных изображений ИИ оказывается в 1000 раз быстрее, чем человек

Медицинская визуализация является распространенным методом, который включает в себя наложение двух изображений - таких как МРТ - для сравнения и анализа анатомических различий в мельчайших деталях. Например, если у пациента опухоль головного мозга, несколько месяцев назад врачи могут совмещать сканирование с новым, чтобы искать небольшие изменения в развитии опухоли.

Это процесс, который требует много часов медицинской помощи, поскольку традиционные системы тщательно выравнивают каждый из миллионов пикселей в комбинированных сканированиях.

Чтобы пояснить немного подробнее, МРТ-сканирование - это, в основном, сотни сложенных 2-D изображений, которые формируют массивные 3D-изображения, называемые «объемами», содержащие 1 миллион или более трехмерных пикселей, называемых «вокселями».

Поэтому для выравнивания всех вокселей в первом томе с теми, что во втором, требуется много времени. Кроме того, сканы могут приходить с разных машин и иметь разную пространственную ориентацию, что означает, что объединение вокселей еще сложнее в вычислительном отношении.

MIT снова наносит удар

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали алгоритм машинного обучения, который может записывать сканирование мозга и другие трехмерные изображения более чем в 1000 раз быстрее, чем современные методы.

Этот подход, получивший название Speedy, начинается с тренировки ИИ с тысячами пар изображений, обучения тому, как выровнять сканы и проведения значимых сравнений. После этого она может отобразить каждый воксель двух сканов одновременно. Однако используемые в настоящее время системы начинаются с каждого нового изображения, забывая абсолютно все, что они узнали о местоположении в прошлый раз.

Алгоритм также может проложить путь регистрации изображений во время операций. Различные сканы разных качеств и скоростей в настоящее время используются до или во время некоторых операций. Но эти изображения записываются только позже.

Например, при резекции опухоли головного мозга хирурги иногда сканируют мозг пациента до и после операции, чтобы определить, полностью ли удалена опухоль. Если останутся какие-то маленькие кусочки, им придется вернуться в операционную.

С помощью этого алгоритма хирурги могут записывать экзамены практически в реальном времени, обеспечивая гораздо более четкую картину своего прогресса. «Сегодня они не могут наложить изображения во время операции, потому что это занимает 2 часа, и операция продолжается», - говорит Адриан Далка, доктор наук в Массачусетской больнице общего профиля и MIT CSAIL. «Однако, если это займет всего 1 секунду, вы можете себе представить, насколько жизнеспособным это станет».

Многое еще предстоит усовершенствовать, пока эта технология не начнет применяться в больницах по всему миру, но нет никаких сомнений в том, что ИИ оказываются более полезными в нашей повседневной жизни.

***

Знаете ли вы информационный бюллетень Mega Curioso? Еженедельно мы производим эксклюзивный контент для любителей самых интересных и причудливых вещей этого большого мира! Зарегистрируйте свою электронную почту и не пропустите этот способ оставаться на связи!

ИИ доказывает в 1000 раз быстрее анализ 3D-изображений, чем люди с помощью TecMundo