西电科研团队突破智能医学影像与运动康复评估关键技术,助力健康中国建设

问题:医学影像数据快速增长与高水平医师供给不足并存,已成为影响诊疗效率与精准治疗的突出矛盾。以肿瘤放疗为例,医生需要大量断层影像中逐层识别病灶边界、血管神经及周边风险器官,工作强度高、耗时长;同时,不同医生勾画标准存在差异,影响治疗方案的稳定性与可复制性。另一上,随着跑步等运动参与度提升,膝关节、半月板等慢性劳损风险增加,但运动康复评估长期依赖线下人工判断,难以实现规模化、常态化与量化管理。 原因:一是医疗资源结构性紧缺且区域分布不均,高年资影像与放疗人才培养周期长,短期内难以补齐缺口;二是肿瘤影像普遍存低对比度、形态差异大、多模态信息复杂等难点,传统工具对临床提效有限;三是康复评估缺少统一的量化指标与便捷采集方式,导致“评估难、随访难、干预难”,预防与早期干预难以前移。 影响:在肿瘤治疗端,靶区定位不够精准可能增加正常组织受照射风险,带来不必要的副作用,也会影响后续疗效评估与个体化调整;在健康管理端,运动损伤若缺乏早期识别与科学干预,容易从轻微不适发展为慢性疼痛与功能障碍,增加医疗负担。随着人口老龄化加深和慢病防控压力上升,提升诊疗效率、推动早筛早诊、强化预防管理,已成为行业共同需求。 对策:围绕上述痛点,西安电子科技大学智能医学影像大数据中心科研团队持续开展医工交叉研究。团队负责人缑水平介绍,研究人员长期深入临床场景,聚焦“如何更快区分病灶与正常组织”“如何兼顾肿瘤切除与器官功能保留”等实际问题。团队成员进入北京肿瘤医院等一线科室开展观察与数据整理,白天随诊记录影像特征与手术路径要点,夜间结合不同切除方式及复发转移等信息进行模型优化与方案推演。经过多轮算法迭代与临床验证,团队研发形成“影像解译的肿瘤自适应智能放疗靶区勾画系统”,在低对比度条件下提升靶区勾画的准确性与一致性,并构建跨媒体医学影像智能解译平台,用于支持个体化精准放疗与多维度风险预测。据介绍,该系统将勾画一致性提升约20%,勾画效率较人工提升6倍至8倍:以往医生需要高度集中二十多分钟完成的工作,可缩短至两分钟以内,从而把更多时间用于方案讨论与患者沟通,也有助于降低不必要照射带来的风险。 在临床应用上,该系统已加利福尼亚大学洛杉矶分校放疗中心、西安交通大学第一附属医院、西京医院等机构投入使用,面向肝细胞瘤、肝管瘤、转移性肿瘤、胰腺等小器官肿瘤以及恶性程度较高的脑胶质瘤等,实现更稳定的识别与分割。团队成员童诺表示,下一步将推进在西安、宝鸡、渭南等地三甲医院的工程化部署,深入提升系统易用性与临床覆盖面,推动成果从“可用”走向“好用、常用”。 在疾病预防与康复管理上,团队将研究视角从“治已病”延伸到“治未病”。针对运动康复效果难以量化的痛点,团队研发“无感常态化智能运动康复评估系统”,探索以日常运动视频等轻量化方式实现远程、个性化与精准评估。研究人员结合人群生理变化规律提出提示:约40岁至45岁为半月板退变的重要阶段,52岁至56岁(男女略有差异)可能出现相对好转的窗口期;把握窗口期进行科学训练与干预,有助于改善既往劳损带来的慢性问题。该系统评估效率较传统人工方式提升10倍以上,目标是通过标准化量化指标与便捷服务,降低康复门槛,提升随访与干预的连续性。 前景:业内人士认为,医学影像智能化与数字化康复评估的价值,不仅于单点提效,更在于推动流程优化与医疗资源的更合理配置。下一阶段,对应的成果要实现更大范围落地,仍需在数据规范、质量控制、隐私保护、临床责任边界与多中心验证诸上持续完善,并加强与医院信息系统的融合,形成可持续迭代的产品与服务体系。随着分级诊疗与紧密型医联体建设推进,此类工具有望在基层筛查、专科会诊、术后随访等环节发挥更大作用,促进优质资源下沉与服务同质化提升。

从肿瘤精准治疗到运动康复评估,西安电子科技大学团队的成果展示了科技提升医疗效率与质量上的潜力。在医疗资源分布不均的现实背景下,这类技术的推广有助于缓解供需矛盾,并为“健康中国”有关目标的落实提供支撑。未来,随着技术与临床更融合,智能化诊疗有望成为医疗服务的重要形态。