AR顯微鏡,超級瞄準已部署
阿K醬
嗯嗯,我又回來了
翻翻朋友圈,父母長輩們沒少轉發這樣的謠言:
不要點贊,要轉發!馬桶里的藍色潔廁塊致癌!
震驚!微波爐加熱竟會產生致癌物!
Wifi致癌!還能愉快的玩手機嗎?
癌癌癌!ε=(′ο`*)))唉
光是聽到這個字眼就已經挺可怕了,被確診更是感覺天都快要塌下來,然而烏龍的是每年都會有不少患者被誤診為癌症等重大疾病。
是人就會犯錯誤,醫生也不是總是能正確的做出診斷,例如腦癌,誤診率就為12%。
在醫學中,切片、活檢作為檢測癌症的金標準在診斷中自然是必不可少的了。可是目前的切片、活檢還依賴於醫生在顯微鏡下的肉眼觀察。
趴在顯微鏡前,一片一片仔細的看過去,看的久了,任誰也容易頭暈目眩、雙眼昏花。
並且在一些經濟體欠發達地區,很多疾病的患病以及死亡率出奇的高,很大因素就醫這些地區的專業疾病診斷人員的缺失。
今日,一款可以幫助醫生「自動鎖敵」的顯微鏡出現在我們的視線中。
我們且稱它為增強現實顯微鏡(ARM)。顧名思義,這是一款運用了AR+AI技術的顯微鏡。經AI演算法分析後,可以進行實時投影,在視覺上將分析結果疊加在原始圖像上。
需要注意的是,ARM並非是一整台顯微鏡,而是一塊可以改裝到大多數光學顯微鏡上的AR部件。這大大降低了ARM的使用成本。
如圖,被蠕動的綠圈包圍的便是癌細胞了。
不僅於此,ARM還可以用於投影其他輔助信息,例如病例數據或注釋之類云云。
那麼增強現實顯微鏡(ARM)是如何令醫生一眼就揪出混跡於正常細胞間的癌細胞的呢?
這種性命攸關的大事,怎麼能夠因為成像誤差而冤枉好細胞,放跑癌細胞呢。所以首先就是要有高精度的光學成像。
樣本的圖像通過分光鏡(S1)一束繼續射向分光鏡2(S2)另一束射向可進行AI分析的C端,分析完畢後,輸出圖像(PI)再由P端射出,與先前的樣品像(SI)在分光鏡2(BS2)處重合。
將顯微鏡顯示器與反光鏡2(BS2)之間的距離調整為最適合顯示尺寸的22mm,輔以中繼光學器件,從而使得顯微鏡顯示器位於樣本的虛擬焦平面內。通過這種方式,便可以最小化綠圈與癌細胞實際位置的偏差。
為了提高響應速度,實現實時投影,顯微鏡的分析系統被高度優化,採用多線程、流水線式流程。一條龍地獲取圖像幀並debayer它(將原始感測器輸出圖像轉換成彩色圖像)、測量數據、運行演算法、處理結果,最後顯示輸出圖像。
這些步驟並排運行在一個連續幀的序列,例如當第n幀顯示時,n+1幀的熱圖已形成,並且第n+2幀的演算法剛剛運行完畢。因此,可以實現每秒10幀的刷新率,足以實時揪出癌細胞的位置所在。
即便我們放大縮小目鏡的倍數,綠圈也會一如既往的牢牢鎖在癌細胞邊緣,絕不跑偏。
只有理論的高大上當然不行,ARM的實戰數據同樣出彩。
對於淋巴結轉移檢測演算法,ARM在測試數據上達到了98%的視野AUC。對於前列腺癌檢測演算法,ARM在測試數據集上也實現了96%的視野AUC。精度可以說是很高了。
對於某些經濟欠發達的發展中國家,醫療器械和醫生水平的欠缺時常令他們難以及時發現和招架瘧疾、結核病的肆虐。若是將ARM的細胞識別範圍擴展到更多領域,經濟實惠的ARM組件和簡易的操作或許會為那些地區帶來更多的幫助。
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