聆音EchoCare – 香港中科院推出的超聲大模型

聆音EchoCare：人工智能賦能超聲診斷的革新

在中國(guó)科學(xué)院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機(jī)器人創(chuàng)新中心（CAIR）的匠心打造下，一款名為聆音EchoCare的超聲大模型橫空出世。它并非憑空捏造，而是深深植根于450萬(wàn)張海量的超聲影像數(shù)據(jù)集EchoAtlas之上。這份數(shù)據(jù)集的非凡之處在于其全球化的視野與多元化的樣本，匯聚了五大洲23家臨床中心的智慧結(jié)晶，兼容了38種成像設(shè)備的技藝，覆蓋了人體9大區(qū)域及52個(gè)解剖器官，堪稱(chēng)迄今為止規(guī)模最為宏大的超聲影像寶庫(kù)之一。

聆音EchoCare的誕生，標(biāo)志著超聲影像分析邁入了新的紀(jì)元。它并非簡(jiǎn)單地堆砌數(shù)據(jù)，而是巧妙運(yùn)用了“結(jié)構(gòu)化對(duì)比自監(jiān)督學(xué)習(xí)框架”，輔以圖像掩膜重建和自適應(yīng)困難圖塊挖掘等前沿技術(shù)。這些精密的技法，使得聆音EchoCare能夠深刻洞悉超聲影像的內(nèi)在語(yǔ)義，并展現(xiàn)出卓越的泛化能力。無(wú)論是超聲圖像的分割、分類(lèi)、檢測(cè)、回歸，還是圖像增強(qiáng)等七大醫(yī)學(xué)任務(wù)，聆音EchoCare的表現(xiàn)均超越了當(dāng)前最先進(jìn)的方法，為醫(yī)學(xué)診斷注入了前所未有的活力。

聆音EchoCare的核心能力

• 精細(xì)化圖像分割：聆音EchoCare能夠精準(zhǔn)地描繪出超聲圖像中不同組織和器官的輪廓，讓醫(yī)生能夠清晰地辨別病灶區(qū)域與正常結(jié)構(gòu)的界限，從而為精準(zhǔn)診斷奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
• 智能病變識(shí)別：面對(duì)超聲圖像中的異常，聆音EchoCare能夠進(jìn)行智能分類(lèi)，例如區(qū)分良惡性腫瘤，有效輔助醫(yī)生快速判斷病灶性質(zhì)，極大提升了診斷的效率。
• 全面器官解析：該模型不僅能精確定位圖像中的器官，更能對(duì)其進(jìn)行精確分割，為后續(xù)的診斷決策和治療方案的制定提供詳盡的解剖學(xué)信息。
• 卓越圖像優(yōu)化：聆音EchoCare能夠顯著提升超聲圖像的質(zhì)量，增強(qiáng)對(duì)比度，銳化細(xì)節(jié)，使醫(yī)生能夠更敏銳地捕捉到微小的結(jié)構(gòu)變化和病變跡象，有效降低誤診的可能性。
• 自動(dòng)化報(bào)告生成：基于對(duì)超聲圖像的深入分析，聆音EchoCare能夠自動(dòng)生成診斷報(bào)告，將醫(yī)生從繁瑣的報(bào)告撰寫(xiě)中解放出來(lái)，既提高了工作效率，又保證了報(bào)告的準(zhǔn)確性和一致性。

聆音EchoCare的技術(shù)基石

• 海量數(shù)據(jù)為基：450萬(wàn)張?jiān)醋匀蚨嘀行摹⒍嘣O(shè)備、多民族的超聲影像數(shù)據(jù)集EchoAtlas，為聆音EchoCare提供了豐富的學(xué)習(xí)素材，使其能夠全面理解人體9大區(qū)域和52個(gè)解剖器官的影像特征。
• 精巧的自監(jiān)督學(xué)習(xí)：引入醫(yī)學(xué)先驗(yàn)知識(shí)構(gòu)建的層次化樹(shù)形標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了多標(biāo)簽語(yǔ)義關(guān)系的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)與隱式編碼，顯著增強(qiáng)了模型對(duì)超聲影像深層語(yǔ)義的建模能力。
• 魯棒的圖像重建：通過(guò)圖像掩膜重建技術(shù)，模型能夠更深入地學(xué)習(xí)和理解圖像的局部特征，從而大幅提升了其魯棒性和泛化能力。
• 智能的難點(diǎn)攻克：自適應(yīng)困難圖塊挖掘技術(shù)能夠自動(dòng)識(shí)別并重點(diǎn)學(xué)習(xí)那些難以處理的圖像區(qū)域，使模型能夠從容應(yīng)對(duì)復(fù)雜的圖像挑戰(zhàn)。
• 循序漸進(jìn)的訓(xùn)練：采用漸進(jìn)式訓(xùn)練策略，逐步提升訓(xùn)練難度，幫助模型更好地適應(yīng)不同類(lèi)型的超聲圖像，從而達(dá)到整體性能的最優(yōu)化。

聆音EchoCare的探索之路

• 項(xiàng)目官方網(wǎng)站：https://echocare.cares-copilot.com/
• 代碼開(kāi)源社區(qū)：https://github.com/CAIR-HKISI/EchoCare
• 深度技術(shù)解析：https://arxiv.org/pdf/2509.11752

聆音EchoCare的廣泛應(yīng)用前景

• 醫(yī)院日常診療的利器：在醫(yī)院常規(guī)超聲檢查中，聆音EchoCare的引入將顯著降低對(duì)專(zhuān)業(yè)人員的依賴(lài)，賦能醫(yī)生更高效、更精準(zhǔn)地進(jìn)行診斷，從而優(yōu)化醫(yī)療資源配置，提升整體醫(yī)療服務(wù)水平。
• 疾病診斷與篩查的先鋒：在婦產(chǎn)科卵巢腫瘤和甲狀腺超聲檢查等領(lǐng)域，聆音EchoCare已通過(guò)實(shí)際病例驗(yàn)證，其卓越性能遠(yuǎn)超現(xiàn)有SOTA方法，為疾病的早期診斷與篩查提供了強(qiáng)有力的支持。
• 心臟健康的守護(hù)者：在心臟超聲主動(dòng)脈瘤的檢測(cè)與分析方面，聆音EchoCare的回顧性驗(yàn)證結(jié)果令人鼓舞，為心臟疾病的診斷提供了關(guān)鍵的輔助手段。
• 超聲影像處理的革新者：涵蓋超聲圖像分割、分類(lèi)、檢測(cè)、回歸、增強(qiáng)等七大醫(yī)學(xué)任務(wù)及十余項(xiàng)下游應(yīng)用，聆音EchoCare極大地提升了超聲圖像的質(zhì)量和診斷價(jià)值。
• 臨床研究與合作的催化劑：聆音EchoCare的基座模型計(jì)劃面向醫(yī)療機(jī)構(gòu)開(kāi)源，為后續(xù)的前瞻性研究、急診室場(chǎng)景應(yīng)用以及與超聲設(shè)備企業(yè)的硬件集成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，預(yù)示著廣闊的臨床適配與研究前景。