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AI Unlocked: 30 Days to AI Brilliance系列 第 11

AI接管醫療影像:CNN如何助力精準診斷

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前幾天的內容介紹了CNN模型訓練,今天要實際將訓練好的模型運用在醫療上,考驗CNN對於圖片的判別疾病程度能否和醫生的角色互相匹敵。

一、AI醫療應用

  1. AI在CT、MRI等醫療影像中的應用
    在CT(電腦斷層掃描)和MRI(磁共振成像)等醫療影像的分析中,AI可以幫助醫生更精確、更快速地檢測和診斷疾病。卷積神經網絡(CNN)是其中最常用的一種技術,專門用於圖像的處理和識別。它模仿了人類視覺系統的工作方式,能夠自動提取影像中的特徵,進行分類和識別。

  2. CNN分析醫療影像,檢測疾病
    在CT和MRI影像的分析中,CNN主要被應用於以下幾個方面:

  • 腫瘤檢測:
    自動學習醫療影像中的特徵,並識別出可能的腫瘤區域。通過對數以萬計的已標註醫療影像進行訓練,CNN可以區分正常組織和異常組織。

  • 器官分割:
    精確識別器官邊界對於進行手術計劃或治療方案有著重要意義。CNN可以幫助自動分割CT或MRI影像中的器官或病變區域,從而輔助醫生做出更準確的診斷。

  • 異常檢測:
    例如在心臟MRI中,CNN可以用來識別心肌異常,檢測心臟病變或結構異常。

  1. 提高診斷效率

傳統的影像分析依賴於醫生逐張觀察和解讀影像,這不僅耗時,而且在大量影像數據下容易出現疲勞和誤判。AI能夠通過自動化影像處理來加快檢測流程,並減少診斷中的人為錯誤。例如,AI可以幾乎實時地分析CT影像,並標註出潛在的異常區域,醫生只需進行最終確認,大大減輕了工作量。

這種技術不僅在癌症檢測中得到應用,也逐漸擴展到心血管疾病、神經系統疾病等領域,AI技術正在逐步成為醫療影像診斷的重要輔助工具。

二、實作訓練模型讓AI判別是否有腫瘤

STEP 1 準備數據集,包含有腫瘤(positive)與沒有腫瘤(negative)兩個資料夾
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240925/201692576aF7SE8Iuj.jpg
像上圖為positive
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240925/20169257EhtTSMJYCK.jpg
上圖為negative
(載入來源:Cancer Image Archive)

STEP 2 如同第八天內容,訓練CNN模型
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240925/20169257DB04uULe4k.jpg
STEP 3 在另一檔案中載入訓練好的模型,並載入一張照片叫它辨別(我載入的是有腫瘤的)
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240925/20169257hLhz83xMe1.png
STEP 4 結果為(positive, negative)
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240925/20169257odjhzrpDiI.jpg

前者數字接近1表判別positive的信心很高,後者數字趨近於零表判別negative的信心很低,即驗證此模型可以成功判別照片中是否有腫瘤的可能。

AI不僅能夠協助醫生進行更準確的診斷,還能大幅提高工作效率,減輕醫療人員的負擔。CNN的應用不僅是一個技術的突破,更是對醫療服務質量的提升。


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