https://bodybydarwin.com
Slider Image

KI könnte MRT-Scans bis zu 10-mal schneller machen

2021

Für eine MRT muss man sich in einer lauten, klaustrophobisch verursachenden Röhre befinden. Für viele ist das kein Spaß. Für andere - wie Kinder oder die ganz Kranken - ist es schlimmer. Um diese Diagnosewerkzeuge noch schneller laufen zu lassen, suchen Forscher nach einer neuen Taktik: Mithilfe künstlicher Intelligenz können die vom MRT-Gerät generierten Rohdaten verwendet und lesbare Bilder erstellt werden.

Die MRT-Untersuchungen sind langsam, erklärt Daniel Sodickson, Professor an der Abteilung für Radiologie an der NYU School of Medicine, weil sie alle Daten erfassen müssen, die für die Erstellung eines schönen Bildes zur Interpretation durch einen Radiologen erforderlich sind. Ein Kniescan kann etwa 15 bis 20 Minuten dauern. ein Gehirn, 30 Minuten; Die Bildgebung eines Herzens kann eine Stunde dauern. Aber was wäre, wenn Sie diese Maschine schneller laufen lassen und trotzdem ein brauchbares Image erhalten könnten?

Mit AI ist es möglich, „weniger Daten zu erfassen und somit schneller zu fotografieren, während der gesamte Informationsgehalt der Magnetresonanzbilder erhalten oder sogar verbessert wird“, sagt Sodickson.

So würden sie es tun: Sie würden den MRT-Scan schneller durchführen und dabei weniger Rohdaten sammeln. Anstatt diese Rohdaten auf herkömmliche Weise zu interpretieren - was einen erprobten mathematischen Prozess ohne AI beinhaltet -, trainieren sie künstliche Intelligenz, um die Konvertierung von Daten in Bilder durchzuführen. Wenn Forscher versuchen, die schnellen MRT-Daten auf herkömmliche Weise zu interpretieren, sind die Ergebnisse schlecht, da nicht genügend Daten vorhanden sind. Mit AI sind sie besser.

Das Ziel im Moment ist es, einen MRT-Scan bis zu zehnmal schneller durchführen zu können und ein Bild mit der erforderlichen Genauigkeit zu erhalten. Forscher an der NYU arbeiten seit 2016 an dieser Idee und haben nun bekannt gegeben, dass sie sich mit dem AI-Forschungsteam von Facebook namens FAIR zusammenschließen, um sie voranzutreiben.

Schnellere MRTs wären eine gute Sache - Patienten würden weniger Zeit in Maschinen verbringen, und Bildgebungszentren und Krankenhäuser könnten mehr Tests pro Tag durchführen. Ein weiterer Vorteil dieser Forschung ist, dass ein Arzt, wenn ein MRT schnell genug ablaufen könnte, einen dieser Scans anstelle einer herkömmlichen Röntgen- oder CT-Untersuchung anordnen und den Patienten vor der Strahlendosis bewahren könnte, die er sonst erhalten würde. da die Magnetresonanztomographie keine Strahlung verwendet, um ihre Arbeit zu erledigen, wie dies bei anderen Scans der Fall ist.

Das Projekt ist ein interessanter Ansatz, um künstliche Intelligenz in die Medizin zu integrieren. KI wird häufig verwendet, um zu analysieren, was in einem Bild enthalten ist. Im alltäglichen Leben können diese Bilder beispielsweise Bilder von Pasta oder Hotdogs sein, die auf Yelp hochgeladen wurden. Bei medizinischen Bildern wie Röntgenaufnahmen wurde in Forschungsstudien die Verwendung von KI zur Analyse der Tuberkulose bei Röntgenaufnahmen oder Knien mittels MRT untersucht. In einer Zusammenarbeit von Alphabets DeepMind und Moorfields Eye Hospital in England wird AI dreidimensionale Scans des Augenhintergrunds von Patienten analysieren und sogar eine Behandlung vorschlagen.

In diesem Fall ist die Strategie jedoch anders: Die KI hilft in erster Linie dabei, das Image zu erstellen.

"AI ist in der Lage, Transformationen zu lernen, die für den menschlichen Verstand nicht sofort offensichtlich sind", sagt Sodickson und bezieht sich auf den Prozess der Transformation der Rohdaten in das Bild, das Radiologen später lesen. "Frühe Anzeichen sind sehr positiv, dass dies etwas ist, was AI gut kann."

Das Erstellen eines Bildes aus weniger Daten als üblich klingt natürlich riskant. Was wäre, wenn die KI diese Daten so interpretieren würde, dass ein ansprechendes Bild entsteht, aber etwas Kritisches übersehen wird? Ein kleiner Bandriss oder ein kleiner Tumor? Sodickson sagt, das sei das größte Problem auf ihrem Radar. "Wir müssen sicher sein, dass das, was wir präsentieren, die Wahrheit ist", sagt er. "Wir haben viele Möglichkeiten, dies zu testen."

Die KI generiert noch keine Bilder aus den schnellen Scans, die so gut sind wie die Bilder aus den langsameren, normalen Scans, obwohl die KI bereits bessere Arbeit darin leistet, Bilder aus weniger Daten zu erstellen, als dies mit früheren Methoden möglich war. "Sie sind besser als alles, was wir bisher bekommen konnten, sie sind nur noch nicht ganz so gut wie der vollständige Scan", sagt er.

Dieser uralte Wal hatte Zähne, aber er saugte immer noch Nahrung vom Meeresboden

Dieser uralte Wal hatte Zähne, aber er saugte immer noch Nahrung vom Meeresboden

Bill Nye wird auf Washington marschieren

Bill Nye wird auf Washington marschieren

Online-Geburtenkontrolle ist sicher - und die einzige Option für einige Frauen

Online-Geburtenkontrolle ist sicher - und die einzige Option für einige Frauen