在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，核醫(yī)學(xué)與人工智能的結(jié)合正開辟著醫(yī)學(xué)影像診斷與治療的新紀(jì)元。馬寄曉核醫(yī)學(xué)教室的張永學(xué)教授及其團(tuán)隊(duì)，正敏銳地聚焦于這一交叉領(lǐng)域的前沿，特別是作為融合基石的“人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)”，致力于推動(dòng)核醫(yī)學(xué)的智能化升級(jí)。
核醫(yī)學(xué)，作為利用放射性核素進(jìn)行疾病診斷、治療和研究的學(xué)科，其核心優(yōu)勢(shì)在于提供功能、代謝和分子水平的影像信息。海量影像數(shù)據(jù)的處理、復(fù)雜圖像的精準(zhǔn)判讀、以及個(gè)性化治療方案的制定，對(duì)傳統(tǒng)方法提出了巨大挑戰(zhàn)。人工智能，特別是其分支——機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)，憑借強(qiáng)大的模式識(shí)別與數(shù)據(jù)分析能力，為解決這些痛點(diǎn)帶來了革命性潛力。
而潛力的釋放，高度依賴于堅(jiān)實(shí)可靠的人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)。這構(gòu)成了連接核醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)與先進(jìn)算法能力的橋梁。張永學(xué)教授團(tuán)隊(duì)關(guān)注的核心，正是開發(fā)面向核醫(yī)學(xué)特定場(chǎng)景的AI基礎(chǔ)軟件工具與平臺(tái)。此類開發(fā)并非簡(jiǎn)單應(yīng)用現(xiàn)有通用AI框架，而是需要深度融合核醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域知識(shí)：
- 數(shù)據(jù)預(yù)處理與標(biāo)準(zhǔn)化模塊開發(fā)：核醫(yī)學(xué)影像（如PET、SPECT）數(shù)據(jù)具有其獨(dú)特的噪聲特性、衰減校正需求和示蹤劑動(dòng)力學(xué)模型。基礎(chǔ)軟件需集成專門針對(duì)這些數(shù)據(jù)的預(yù)處理算法，如高效的圖像去噪、標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（SUV）的精準(zhǔn)計(jì)算、以及時(shí)間-活度曲線的智能提取工具，為后續(xù)AI模型提供高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的輸入。
- 專用算法庫(kù)與模型架構(gòu)設(shè)計(jì)：針對(duì)病灶自動(dòng)檢測(cè)、分割、定量分析以及疾病預(yù)后預(yù)測(cè)等任務(wù)，需要開發(fā)或優(yōu)化專用的深度學(xué)習(xí)模型（如3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、U-Net變體、注意力機(jī)制模型）。基礎(chǔ)軟件平臺(tái)需提供這些模型的模塊化實(shí)現(xiàn)、訓(xùn)練框架以及預(yù)訓(xùn)練模型庫(kù)，降低核醫(yī)學(xué)研究者應(yīng)用AI的技術(shù)門檻。
- 融合分析平臺(tái)構(gòu)建：核醫(yī)學(xué)診斷常需與CT、MRI等多模態(tài)影像結(jié)合。AI基礎(chǔ)軟件需支持多模態(tài)數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)、融合與聯(lián)合分析，開發(fā)能夠綜合利用結(jié)構(gòu)、功能與代謝信息的融合算法，提升診斷的全面性與準(zhǔn)確性。
- 可解釋性與臨床工作流集成：醫(yī)療AI必須具有可解釋性。基礎(chǔ)軟件開發(fā)需注重模型決策過程的可視化（如生成特征熱圖），并設(shè)計(jì)能夠無縫嵌入現(xiàn)有核醫(yī)學(xué)報(bào)告系統(tǒng)與PACS的工作流接口，確保AI工具實(shí)用、易用且可信。
通過深耕人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)，張永學(xué)教授團(tuán)隊(duì)旨在構(gòu)建一個(gè)開放、協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)。這不僅能夠加速核醫(yī)學(xué)特定AI應(yīng)用的孵化——從自動(dòng)化病灶勾畫到智能輔助診斷系統(tǒng)，再到放射性核素治療方案的優(yōu)化決策支持；更能從根本上提升核醫(yī)學(xué)的研究效率與臨床服務(wù)水平，最終惠及廣大患者。
隨著算法、算力與核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的持續(xù)積累，由扎實(shí)的基礎(chǔ)軟件所支撐的“AI+核醫(yī)學(xué)”必將走向更深度的融合。它有望實(shí)現(xiàn)更早期的疾病發(fā)現(xiàn)、更精準(zhǔn)的療效評(píng)估以及更個(gè)性化的治療導(dǎo)航，引領(lǐng)核醫(yī)學(xué)步入一個(gè)智能化、精準(zhǔn)化的新時(shí)代。馬寄曉核醫(yī)學(xué)教室在這一關(guān)鍵方向的探索，無疑將為我國(guó)乃至全球核醫(yī)學(xué)的發(fā)展注入強(qiáng)勁的智慧動(dòng)能。
