全球首例!AI“医生”治疗鼻咽癌( 二 )

据悉 , 放射治疗过程中 , 加速器治疗机发出的射线要从不同角度穿过脑干、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 , 照射过度则会增加放射性脑损伤、听力下降等后遗症 。 因此 , 准确界定照射范围(勾画靶区)是精准放射治疗的关键步骤(即在CT或MRI影像上描绘出肿瘤范围) 。

目前 , 鼻咽肿瘤靶区的勾画主要为人工勾画 , 准确性依赖医生经验 , 顶级专家只需要几十分钟完成放疗方案的勾画 , 年轻医生可能需要3~10小时 , 且受制于经验 , 勾画准确率只有70% 。 为了能够使鼻咽癌患者接受更精准的放射治疗 , 孙颖带领团队将专家经验转变为可供计算机学习的数据 。

目前 , MRI影像是鼻咽肿瘤勾画的标准 。 孙颖带领团队研究了1021例各类分期的鼻咽癌患者的MRI影像资料 , 并与另一名鼻咽癌放疗专家共同完成靶区勾画 。 AI利用能够模仿人类大脑视觉中枢的层次进行立体图像识别的“三维卷积神经网络”(3D CNN) , 学习放疗靶区勾画的规律 , 从而实现自动勾画 。 “学习”半年后 , AI自动勾画的准确性为79% 。 经专家评估 , AI给出的放疗设计方案中 , 32.5%的病例无需修改即可直接用于治疗 , 56.2%的案例则要经少量修改 , 总体表现出色 。


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