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人工智能助鼻咽癌靶区自动勾画

来源:健康报   浏览(200) 2019-04-10

(记者王潇雨 通讯员余广彪)近日,中山大学肿瘤防治中心孙颖教授团队与香港中文大学计算机科学与工程学系合作,利用人工智能技术在核磁共振影像上实现了鼻咽肿瘤自动勾画,准确性达79%。据悉,这也是人工智能在全期别鼻咽癌放射治疗靶区勾画方面的首个研究。该成果近日发表于国际影像学期刊《放射学》上。


孙颖介绍,精准放射治疗联合适当强度的化疗,可使80%以上的无远处转移鼻咽癌彻底治愈。在放疗过程中,加速器治疗机发出的射线要从不同角度穿过周围的脑干、颞叶、眼球、视神经等40多个重要器官到达鼻咽肿瘤,精度要求在毫米级别。若照射不足将导致肿瘤复发,照射过度易造成放射性脑损伤、听力下降等后遗症,因此准确勾画出照射范围是关键步骤。但目前人工勾画高度依赖医生经验,准确度不足70%,且一般需要3个小时~10个小时。


此次研究共纳入来自1021例鼻咽癌患者(全部期别)的核磁共振影像资料,并由两名鼻咽癌放疗专家共同完成靶区勾画,将专家经验转变为数据,提供给人工智能技术进行计算机学习。由于卷积神经网络能够模仿人类大脑视觉中枢的层次,在图像识别领域表现优异,且核磁共振为三维医学图像,因此研究团队选择的人工智能技术为三维卷积神经网络。


经评估,以专家勾画作为金标准,人工智能自动勾画的准确性为79%。接着,研究团队还开展多中心测试,纳入20个不同分期的病例,由8位来自7家高水平医院的放疗专科医生进行人工勾画。结果显示,人工智能自动勾画的准确性超过其中4位医生,并与另外4位医生水平相当。


“我们已实现了鼻咽癌颈部淋巴结、预防性放疗区域和需保护正常组织的自动勾画,并集成了人工智能自动勾画云平台。这些工作使勾画时间节约了90%,受保护器官由15个增加到43个。”孙颖表示,下一步团队将通过云平台在广州、新加坡等地开展临床验证。

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