(記者王瀟雨 通訊員余廣彪)近日,,中山大學(xué)腫瘤防治中心孫穎教授團隊與香港中文大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)系合作,,利用人工智能技術(shù)在核磁共振影像上實現(xiàn)了鼻咽腫瘤自動勾畫,準(zhǔn)確性達(dá)79%,。據(jù)悉,,這也是人工智能在全期別鼻咽癌放射治療靶區(qū)勾畫方面的首個研究。該成果近日發(fā)表于國際影像學(xué)期刊《放射學(xué)》上,。
孫穎介紹,,精準(zhǔn)放射治療聯(lián)合適當(dāng)強度的化療,可使80%以上的無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移鼻咽癌徹底治愈,。在放療過程中,,加速器治療機發(fā)出的射線要從不同角度穿過周圍的腦干、顳葉,、眼球,、視神經(jīng)等40多個重要器官到達(dá)鼻咽腫瘤,精度要求在毫米級別,。若照射不足將導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā),,照射過度易造成放射性腦損傷,、聽力下降等后遺癥,因此準(zhǔn)確勾畫出照射范圍是關(guān)鍵步驟,。但目前人工勾畫高度依賴醫(yī)生經(jīng)驗,,準(zhǔn)確度不足70%,且一般需要3個小時~10個小時,。
此次研究共納入來自1021例鼻咽癌患者(全部期別)的核磁共振影像資料,,并由兩名鼻咽癌放療專家共同完成靶區(qū)勾畫,將專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù),,提供給人工智能技術(shù)進(jìn)行計算機學(xué)習(xí),。由于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠模仿人類大腦視覺中樞的層次,在圖像識別領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異,,且核磁共振為三維醫(yī)學(xué)圖像,,因此研究團隊選擇的人工智能技術(shù)為三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
經(jīng)評估,,以專家勾畫作為金標(biāo)準(zhǔn),,人工智能自動勾畫的準(zhǔn)確性為79%。接著,,研究團隊還開展多中心測試,,納入20個不同分期的病例,由8位來自7家高水平醫(yī)院的放療??漆t(yī)生進(jìn)行人工勾畫,。結(jié)果顯示,人工智能自動勾畫的準(zhǔn)確性超過其中4位醫(yī)生,,并與另外4位醫(yī)生水平相當(dāng),。
“我們已實現(xiàn)了鼻咽癌頸部淋巴結(jié)、預(yù)防性放療區(qū)域和需保護正常組織的自動勾畫,,并集成了人工智能自動勾畫云平臺,。這些工作使勾畫時間節(jié)約了90%,受保護器官由15個增加到43個,?!睂O穎表示,下一步團隊將通過云平臺在廣州,、新加坡等地開展臨床驗證,。
孫穎介紹,,精準(zhǔn)放射治療聯(lián)合適當(dāng)強度的化療,可使80%以上的無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移鼻咽癌徹底治愈,。在放療過程中,,加速器治療機發(fā)出的射線要從不同角度穿過周圍的腦干、顳葉,、眼球,、視神經(jīng)等40多個重要器官到達(dá)鼻咽腫瘤,精度要求在毫米級別,。若照射不足將導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā),,照射過度易造成放射性腦損傷,、聽力下降等后遺癥,因此準(zhǔn)確勾畫出照射范圍是關(guān)鍵步驟,。但目前人工勾畫高度依賴醫(yī)生經(jīng)驗,,準(zhǔn)確度不足70%,且一般需要3個小時~10個小時,。
此次研究共納入來自1021例鼻咽癌患者(全部期別)的核磁共振影像資料,,并由兩名鼻咽癌放療專家共同完成靶區(qū)勾畫,將專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù),,提供給人工智能技術(shù)進(jìn)行計算機學(xué)習(xí),。由于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠模仿人類大腦視覺中樞的層次,在圖像識別領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異,,且核磁共振為三維醫(yī)學(xué)圖像,,因此研究團隊選擇的人工智能技術(shù)為三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
經(jīng)評估,,以專家勾畫作為金標(biāo)準(zhǔn),,人工智能自動勾畫的準(zhǔn)確性為79%。接著,,研究團隊還開展多中心測試,,納入20個不同分期的病例,由8位來自7家高水平醫(yī)院的放療??漆t(yī)生進(jìn)行人工勾畫,。結(jié)果顯示,人工智能自動勾畫的準(zhǔn)確性超過其中4位醫(yī)生,,并與另外4位醫(yī)生水平相當(dāng),。
“我們已實現(xiàn)了鼻咽癌頸部淋巴結(jié)、預(yù)防性放療區(qū)域和需保護正常組織的自動勾畫,,并集成了人工智能自動勾畫云平臺,。這些工作使勾畫時間節(jié)約了90%,受保護器官由15個增加到43個,?!睂O穎表示,下一步團隊將通過云平臺在廣州,、新加坡等地開展臨床驗證,。