个性化医疗(精准医疗)是一种正在发展的医疗实践,它为个体患者开发量身定制的治疗方法,从而提高可靠性并对预防、诊断和治疗途径产生重大影响[ 1 ]。人工智能 (AI) 集成在实现核医学精准医疗方面发挥着重要作用[ 2 ]。它是指计算机科学的一个领域,旨在模仿通常需要人类智能的任务的执行[ 3 ]。人工智能的进步使得为个体患者开发精准医疗模型成为可能(图 1、表 1)。人工智能的进步顺序为机器学习 (ML)、深度学习 (DL)、人工神经网络 (ANN)、卷积神经网络 (CNN) 和生成对抗网络 (GAN)[ 4、5 ]。
1 美国国立卫生研究院临床中心放射学和影像科学系,马里兰州贝塞斯达;2 威斯康星大学麦迪逊分校放射学系,威斯康星州麦迪逊;3 阿姆斯特丹癌症中心放射学和核医学系,阿姆斯特丹大学医学中心,荷兰阿姆斯特丹;4 巴黎文理学院居里研究所,法国奥赛巴黎大学萨克雷分校,法国国家健康与医学研究院;5 马萨诸塞大学洛厄尔分校电气与计算机工程系,马萨诸塞州洛厄尔;6 法国布雷斯特大学 LaTIM,法国国家健康与医学研究院,UMR 1101;7 华盛顿大学生物医学工程系和 Mallinckrodt 放射学研究所,密苏里州圣路易斯;8 马萨诸塞州总医院和哈佛医学院放射学系,马萨诸塞州波士顿;9 耶鲁大学放射学和生物医学成像系,康涅狄格州纽黑文; 10 英国伦敦巴兹健康 NHS 信托临床物理学系;11 密歇根州安娜堡密歇根大学医学院放射学系;12 马里兰州巴尔的摩马里兰大学医学中心放射学和核医学系;13 爱荷华大学放射学和物理学系,爱荷华州爱荷华市;14 纽约州纽约市纪念斯隆凯特琳癌症中心放射学系;15 密苏里州圣路易斯华盛顿大学 Mallinckrodt 放射学研究所;16 伊利诺伊州霍夫曼庄园西门子医疗解决方案美国公司;17 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华不列颠哥伦比亚大学放射学和物理学系
可信度是医学的核心原则。医患关系正在从二元关系演变为更广泛的医疗保健生态系统。随着人工智能 (AI) 在医学领域的出现,必须重新审视信任的要素。我们设想了在核医学领域建立可信 AI 生态系统的路线图。在本报告中,AI 被置于技术革命的历史背景中。讨论了与诊断、治疗和工作流程效率相关的核医学 AI 应用机会,以及新出现的挑战和关键责任。建立和保持 AI 领域的领导地位需要齐心协力,通过让患者、核医学医生、科学家、技术人员、转诊提供者以及其他利益相关者参与进来,促进这项创新技术的合理和安全部署,同时保护我们的患者和社会。该战略计划由核医学和分子成像学会 (SNMMI) 的 AI 工作组制定。
目的:本文旨在全面描述计算机网络及其如何提高核医学科的效率。方法:本文讨论了各种类型的网络,定义了特定的网络术语,并讨论了在核医学科实施计算机网络。结果:计算机网络可以作为核医学科的重要组成部分,减少在琐碎任务上花费的时间,同时允许检索和传输信息。结论:计算机网络可以彻底改变标准的核医学科。但是,单个科室的复杂性和规模将决定网络是否具有成本效益。关键词:计算机网络、LAN、WAN、以太网、ARCnet、令牌环。
什么是核医学和分子成像? 一个多世纪前,X 射线的发现使医生和科学家能够看到活体内部,从而深刻改变了医学实践。如今,现代医学正在经历另一场重大变革,核医学和分子成像处于其前沿,深入探索人体内部以揭示其内部运作。与主要产生结构图片的传统成像研究不同,核医学和分子成像可以直观地显示人体的运作方式以及细胞和分子水平上正在发生的事情。诊断成像的发展——从产生解剖图片到成像和测量人体的生理过程——对当今医学的各个方面都至关重要,从诊断早期疾病、开发更有效的治疗方法到个性化医疗。借助核医学和分子成像,科学家和医疗保健提供者可以: • 更好地了解疾病的途径 • 快速评估新药 • 改进治疗选择 • 监测患者对治疗的反应 • 寻找识别患病风险个体的新方法。
本综述深入探讨了人工智能 (AI) 在核医学中的作用,重点关注机器学习 (ML) 及其当前应用所代表的观点。在肿瘤学中,人工智能最重要的影响是卷积神经网络在四个主要领域的应用,包括图像重建、图像细化、自动病变检测,以及最终人工智能以先进的定量方式创建分析图像的新方法。它提供独特的功能信息,以提高诊断准确性和未来的全面疾病评估。随着人工智能与核医学数据和临床信息的融合,个性化治疗计划将不断发展。这将彻底改变治疗选择,因为它将基于患者的个性。由于对治疗结果的良好预测模型,医学中的放射组学可能会带来更好的诊断。人工智能将通过在人工智能的帮助下开发的放射性药物在治疗诊断学中发挥重要作用,从而提供优化的患者选择。实时决策支持将人工智能视为核医学程序中永远存在的合作伙伴。道德考虑,包括患者隐私和算法透明度,是负责任地使用人工智能的关键考虑因素。建立全球合作以制定标准和监管框架是让人工智能负责任的必要条件。此外,本综述的范围是探索人工智能在核医学中的多方面影响,一窥技术和医学科学交叉领域的现状和前景。