麻省理工团队研发AI系统xvr 实现X光与三维扫描图像亚毫米级配准

美国麻省理工学院等机构科学家开发了一款名为“xvr”的人工智能系统，可在数秒内将术中的二维X光图像与术前的三维CT或磁共振成像（MRI）数据进行精准匹配，精度达到亚毫米级。相关研究成果发表于新一期《自然》杂志。

在血管成形术等微创手术中，医生需要通过实时X光图像观察手术器械的位置，但二维图像难以准确判断器械在体内的具体朝向。xvr并非训练一个适用于所有患者的通用模型，而是针对每位患者进行个性化适配。该系统利用患者术前的CT或MRI数据，从不同角度生成大量模拟X光图像，并模拟真实X光成像的物理过程，每秒可生成约1000张模拟图像。由于模拟完全基于患者本人的三维数据，不存在生成式AI常见的“幻觉”问题。

为缩短个性化训练时间，团队利用2000多名患者的三维医学扫描数据预先训练了AI基础模型。面对新患者时，系统仅需约5分钟完成个性化适配，随后几秒内即可完成图像匹配。

在来自5家医院的真实数据测试中，xvr覆盖成人和儿童患者以及数十种骨骼和器官系统，准确性和稳定性均优于已有AI方法，运行速度也能满足急诊手术等场景的需求。该技术有望帮助医生更准确地判断导管、内窥镜等器械的位置，降低手术风险，并可用于手术机器人导航。