智源发布全球首个心脏核磁智能体,打破读片壁垒实现全自动诊断
心血管疾病位居全球致死原因之首,然而行业长期受困于结构性错配:一边是持续激增的临床诊疗需求,另一边则是顶尖心脏影像诊断资源高度集中在头部三甲医院,即便基层医疗机构配备了核磁设备,也难以摆脱“设备齐全却不会解读”的困境。
针对这些核心痛点,北京智源人工智能研究院(BAAI)携手首都医科大学附属北京安贞医院、河南医药大学第一附属医院,推出了业内首创的心脏磁共振(CMR)多模态智能体——BAAI Cardiac Agent。该智能体构建了从结构分割与分析、功能定量评估,到疾病诊断分类及智能化报告生成的全流程诊疗闭环。它能对心脏核磁影像进行端到端自动化分析,自动输出符合临床规范的标准化报告。这不仅重塑了临床医生的影像阅读工作流,提供高效精准的决策支持,打破了技术与人才壁垒,更让各级医疗机构乃至偏远地区患者都能享受到专家级的诊断服务,促进优质医疗资源普惠大众。
作为心血管疾病诊断的“金标准”,心脏磁共振成像(CMR)凭借无辐射、多参数、高分辨率等优势,能清晰展示心脏结构、功能及组织病变细节,是冠心病、心肌病等疾病评估的核心手段。然而,其临床价值受限于两大瓶颈:一是解读门槛极高,涉及多序列图像分析,极度依赖经验丰富的专家,培养周期长;二是优质资源分布失衡,顶尖解读能力集中于一二线城市,且人工判读易疲劳,影响精准度。
BAAI Cardiac Agent的核心突破在于,利用AI技术实现了顶尖CMR诊断能力的标准化、可复制与全天候稳定输出,从根本上破解了制约技术普及的底层难题。
BAAI Cardiac Agent并非单一模型,而是一套基于Agent-Expert(智能体-专家)架构的协同系统。其灵感源自人类专家协作,由中央多模态智能体调度,多个专业子模型分工合作。该系统集成了结构分割、功能量化、组织特征分析和疾病诊断等先进算法,能像人类团队一样,协同完成从影像上传、序列识别、智能帧提取,到结构分割、指标计算、诊断及报告生成的全过程,实现“输入影像、输出诊断”的闭环。
BAAI Cardiac Agent的工作流程模拟了临床医生的操作,且效率提升了30倍。
研究团队在安贞医院、河南医药大学第一附属医院的2413例CMR数据集上进行了验证,结果表现卓越。诊断准确率极高:内部验证集平均AUC达0.96,外部验证集平均AUC达0.87,具备强泛化能力。它能精准区分“正常/缺血性/非缺血性心肌病”及多种亚型。心功能指标(如LVEF)输出与专家手动测量高度一致(皮尔逊相关系数>0.90),误差在可接受范围内。结构化报告经多位放射科医生盲审,与专家撰写的一致性高,支持PDF下载。
同时,团队开源了首个CMR影像语义理解评测数据集。权威评测显示,该系统在瓣膜判断、左右心室评估、心包积液及灌注状态等方面表现突出,各项识别结果与专家判断高度契合,展现了强大的临床实用性。
BAAI Cardiac Agent的成功开源,是AI医疗落地的重要突破。它能将原本耗时30-60分钟的人工解读缩短至1分钟,缓解医师短缺,减少人为经验差异带来的误差,提高诊断客观性。
在临床应用中,该系统助力心血管疾病的筛查、诊断、监测与评估,填补基层资源缺口,减轻头部医院压力。同时为临床研究提供标准化数据,推动心血管医学智能化发展。BAAI致力于通过开源促进产学研协同,加速AI医疗普惠。
关于本项目
项目代码已公开,地址为:
https://github.com/plantain-herb/Cardiac-Agent
大模型CMR影像学表现和专家模型调度评估数据集地址为:
https://huggingface.co/datasets/TaipingQu/CMRAgentEvalSet
该数据集主要涉及CMR影像主要的8种专家工具和15种主要的影像学表现,其中瓣膜评估可判断二尖瓣、三尖瓣为正常或异常;左心室结构与功能评估包括左心室腔(正常、增大、扩张)、左心室壁(正常、增厚、变薄)、左心室壁运动(正常、减低)及左心室收缩与舒张功能(正常、减低);同样可判断右心室腔、室壁、室壁运动及收缩与舒张功能的具体状态;心包有无积液;心肌灌注是否正常以及LGE的病理特征。
专家模型多序列CMR分割数据集地址为:
https://huggingface.co/datasets/TaipingQu/CMR-MULTI
该数据集覆盖短轴(SAX)、两腔心(2CH)、四腔心(4CH)等多视角CMR影像,并配备由专业心内科与放射科医师标注的像素级分割标签,可全面支撑多序列心脏分割模型的训练与评测,可以为分割、诊断、量化等专家模型提供高质量、标准化的训练与验证基础,显著提升AI系统在真实临床场景中的准确性与泛化能力,目前仅限非商业学术研究与官方挑战赛使用。
参考文献