综述:人工智能驱动的介入心脏病学技术:现状评估

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Cardiovascular Revascularization Medicine 2.1

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了人工智能(AI)在介入心脏病学(IC)中的革新应用,涵盖机器学习(ML)、深度学习(DL)等技术在心脏影像分析(如ECG、CT、CMR)、手术导航及风险预测中的突破性进展,强调AI作为虚拟(决策支持)与物理(机器人手术)双轨工具推动精准医疗的潜力。

  

Abstract

人工智能(AI)通过模拟人类认知重塑介入心脏病学(IC)临床实践。核心进展包括多模态心脏影像整合(如心电图ECG、血管造影、心脏磁共振CMR)、基于增强/虚拟现实(AR/VR)的术中导航系统,以及机器人辅助经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的自动化数据分析。AI在IC的应用分为虚拟(电子健康记录分析)与物理(手术机器人)两大分支,显著提升诊疗效率与精准度。

Introduction

AI通过机器学习(ML)、深度学习(DL)等算法解析复杂生物医学数据,其核心价值在于解决IC领域的影像判读、手术规划与风险预测难题。例如,DL模型可基于ECG微小变异检测主动脉狭窄(AS)或心肌梗死(MI),而三维重建技术(3D)结合AR/VR优化了复杂心脏解剖的术中可视化。

Machine Learning and Deep Learning Overview

ML通过数据驱动模式识别替代传统编程,而DL通过多层神经网络实现更高阶特征提取。例如,ResNet与U-Net架构已用于冠状动脉影像的自动分割,准确率超越传统方法。

Natural Language Processing

自然语言处理(NLP)通过解析电子病历(EMR)文本实现自动化并发症监测与编码优化,显著提升临床工作效率。

Computer Vision

计算机视觉在IC中关键应用于影像引导手术,如AI辅助C-arm角度调整与造影剂注射控制,减少人为操作误差。

Image Analysis and Quantification

AI推动心脏影像从二维(2D)向三维(3D)解剖模型转型,例如DL模型对右冠状动脉LAO视图的分析精度达90%,助力精准PCI规划。

Artificial Intelligence Integration in Interventional Cardiology

AI在导管室扮演多重角色:作为“智能技师”优化设备参数,作为“虚拟助手”提供实时手术策略建议,甚至预测支架尺寸与植入位置。

Can Artificial Intelligence Replace a Human Interventional Cardiologist?

当前AI尚无法替代人类医师,因其缺乏高阶认知如伦理判断与复杂情境应变,但可作为高效协作工具降低手术风险。

Future Perspectives

AI未来将聚焦个性化医疗,通过挖掘临床数据隐藏模式优化诊疗路径,但需解决算法透明度与多中心数据标准化问题。

Conclusion

AI与IC的融合正加速心血管诊疗变革,其核心价值在于提升效率而非取代人类,未来需跨学科合作以实现技术落地。

(注:全文严格基于原文缩编,未新增观点)

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