新闻网讯（通讯员史然）近日，国际期刊《自然·医学》（Nature Medicine）发表了武汉大学计算机学院教授杜博、副教授赵煌旋团队最新研究成果。该研究成功研发了全球首个用于数字减影血管造影（DSA）设备的生成式人工智能低剂量成像系统GenDSA-V2，并首次通过脑动脉瘤、动脉狭窄、肝癌、肺癌、咯血等大规模前瞻性临床试验验证其可将术中辐射剂量降低至现有临床协议的三分之一左右。
论文题为“Generative Al-based Low-Dose Digital Subtraction Angiography for Intraoperative Radiation Dose Reduction: a Randomized Controled Trial”。赵煌旋，武汉协和医院白耀威、陈磊、马金强为论文第一作者。杜博、赵煌旋，华中科技大学电子信息与通信学院王兴刚，武汉协和医院阚雪锋、郑传胜，华盛顿大学朱成成为通讯作者。
数字减影血管造影（DSA）是全身各种介入手术中的关键影像引导设备，全球每日有超过万例患者需接受此类手术。然而，该技术会使医患双方同时暴露于电离辐射，带来潜在健康风险。尽管已有多种低剂量成像方法被提出，但此前尚无任何技术经过前瞻性临床验证。
图1. 前瞻性多中心临床注册试验研究流程图（注册号：ChiCTR2400084789）
该研究通过回顾性分析70家中心的46,829例患者数据，迭代开发出GenDSA-V2系统。研究团队进一步通过动物实验、交叉观察性研究及一项纳入1,068例患者的多中心随机对照试验逐步验证了该系统的有效性与安全性（实验设计如图1）。
表1.基于GenDSA-V2的前瞻性多中心临床注册试验研究统计结果
|
研究结局 |
标准临床方案（SCP） |
GenDSA-V2 |
均值差 |
95%置信区间 |
P值 |
总体 |
AK (mGy) |
457.4±407.4 |
151.3±125.1 |
-306.1 |
-342.3 to -269.9 |
<0.001 |
DAP (μGy·m2) |
12531.6±9145.9 |
4009.7±2767.9 |
-8521.9 |
-9333.1 to -7710.7 |
<0.001 |
手术时间 (min) |
33.1±10.8 |
34.8±11.8 |
1.7 |
0.3 to 3.1 |
<0.001 |
并发症, n (%) |
43 (8.1%) |
40 (7.5%) |
-0.60% |
-3.8% to 2.6% |
<0.001 |
与标准临床协议组相比，GenDSA-V2组患者接受的辐射剂量显著降低：空气比释动能（AK）从457.4 mGy降至151.3 mGy，剂量面积乘积（DAP）从12,531.6 μGy·m²降至4,009.7 μGy·m²，降幅均约达三分之二（表1）。研究同时证实，两组在手术时间、并发症发生率及影像诊断质量方面无显著差异，表明该系统在显著降低辐射剂量的同时，未影响手术安全性与诊疗效果。
该研究首次在真实临床环境中证明了生成式AI技术可实现DSA的低剂量成像，为在全球范围内推广低辐射介入手术提供了关键的技术支撑与高级别临床证据，具有普遍的临床与公共卫生价值。
研究得到国家重点研发计划（2023YFC2705700）、国家自然科学基金杰青和面上（62225113，82472070）等项目的资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41591-025-04042-6
（供图：计算机学院 编辑：相茹）
