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清华电子・可持续行动|AI 赋能医疗影像:让优质医疗资源“触手可及”

发布时间:2026-02-05 点击数:

前 言

让优质医疗资源“触手可及”,是通往“良好健康与福祉”这一联合国可持续发展目标的关键一步。在亚太地区,如何突破地理与资源的限制,守护每个人的呼吸健康,是一道亟待科技回应的现实考题。

2月24日到27日,清华大学将受邀在第十三届亚太可持续发展论坛(APFSD)展示前沿技术如何助力联合国可持续发展目标(SDGs)。 在此背景下,电子工程系李懋坤教授团队带来了他们的答案—— 一款融合人工智能的肺电阻抗成像(EIT)系统。 它正尝试以轻便、无辐射的方式,重新定义肺部疾病的日常监测与早期筛查,让顶尖的医疗洞察力伴随至更多需要的角落。

李懋坤教授团队自主研发的肺电阻抗成像(EIT)系统

让高端医疗设备“走下神坛”

长期以来,CT、MRI等高端医学影像设备因体积庞大、成本高昂且具有辐射风险,很难在基层医疗机构或边远地区普及。在很多欠发达地区,发现体内病变往往需要长途跋涉去大城市,这道无形的墙阻隔了无数人获得精准诊断的机会。

如何让“看不见”的体内病变在简陋条件下也能“被看见”? 李懋坤团队基于电磁计算感知技术,结合前沿的人工智能算法,给出了解决方案。不同于传统的大型影像设备,这套EIT系统不依赖昂贵的屏蔽室,无辐射伤害,体积轻便。它利用电流在人体内的传导差异,结合AI深度学习算法,能够实时、动态地重构出人体肺部的通气与血流图像。

这项成果不仅是计算成像领域的学术突破,更具有极高的社会价值——它降低了高质量医疗诊断的门槛,让医疗影像技术真正“走下神坛”,走出三甲医院的高墙,服务于更广泛的基层人群。

危急时刻的“第三只眼”:从ICU到边远基层

技术的价值,最终要体现在挽救生命的实战中,特别是在医疗条件有限的时刻。

在浙江丽水——一个交通相对不便、医疗资源有限的区域,EIT系统在一次临床救治中展现了其独特优势。一名重症患者突发肺栓塞,生命体征极不稳定,必须依靠ECMO(体外膜肺氧合)维持生命。在这种情况下,将患者转运至放射科进行CT检查风险极高,几乎是不可能的任务。

此时,这套系统发挥了关键作用。医生只需在床旁为患者佩戴电极带,屏幕上便实时显示出肺部的通气和灌注情况。通过直观的动态图像,医生清晰地看到了常规手段难以捕捉的“灌注缺损”区域,并据此精准调整了治疗方案,帮助患者度过了最危险的时刻。

不仅是ICU里的急救,在医疗资源匮乏的边远地区,这项技术同样意义重大。在缺乏专业放射科医生的高原哨所或乡村诊所,EIT设备结合AI辅助诊断功能,可以帮助基层医生快速判断气胸、肺出血等急症,成为守护生命的“第三只眼”, 让优质的医疗服务能够真正触达“最后一公里”。

EIT设备在全球医院的临床使用

拒绝“拆盲盒”:AI辅助让基层医疗更精准

除了急救,如何让基层医生拥有“专家级”的治疗水平,也是实现医疗公平的关键。

在呼吸治疗中,呼吸机参数的设定是一门极难掌握的平衡艺术:压力小了肺泡打不开,压力大了又可能把肺“吹破”。在顶级医院,这依赖于专家的丰富经验;但在基层,医生往往只能凭借估算,治疗过程像是在“拆盲盒”,极易造成肺损伤。

如今,在EIT系统的帮助下,这一难题迎刃而解。在内蒙古莫旗人民医院的临床实践中,该设备化身为医生的“可视化尺子”。AI算法将复杂的肺部力学变化转化为直观的图像,医生可以清晰看到每一毫巴压力变化对肺部的影响。

这种可视化的反馈,让经验尚浅的医生也能实现“精准滴定”治疗。它不仅提高了治疗的安全性,更重要的是, 它通过AI技术“平权”,抹平了不同层级医院之间的技术落差,让身处基层的患者也能享受到精准、规范的医疗服务。

EIT成像效果

从清华走向世界:科技的普惠力量

从实验室的算法到临床的“利器”,该成果已走出校园。目前,这项技术已在北京协和医院、北京康复医院、布鲁塞尔伊拉斯谟医院等 100余家 国内外医疗机构投入临床及科研使用,并推广至意大利、瑞士等 16个国家 ,数千名患者因此受益。

该项目作为清华大学科技助力可持续发展的典型案例,即将亮相在泰国曼谷举行的 第十三届联合国亚太可持续发展论坛(APFSD)展览。 届时,这套承载着中国智慧的EIT系统,将向世界展示科技如何传递温度,助力全球实现“人人享有健康”的美好愿景。

供稿|电子系机关办公室

编辑| 刘依蔓

排版|陶旋姿

审核|余潇潇 沈 渊 李冬梅


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