МРТ-изображения, восстановленные с помощью искусственного интеллекта, могут ускорить лучевую терапию и улучшить ее направление - СТРОИТЕЛЬСЬВО. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛЫ
04.08.2021

МРТ-изображения, восстановленные с помощью искусственного интеллекта, могут ускорить лучевую терапию и улучшить ее направление

Искусственный интеллект (ИИ), который реконструирует МРТ-изображения движущихся опухолей, может сделать это за секунды, предлагая значительное улучшение существующих методов оптимизации лучевой терапии в клинике.

Искусственный интеллект, называемый Дракула (сокращение от «глубокая радиальная сверточная нейронная сеть»), может воспроизводить четырехмерные МРТ-изображения всей анатомии пациента, включая опухоли и здоровые органы, из изображений низкого качества, содержащих артефакты – визуальные аномалии, которые в действительности отсутствуют. из сканированных изображений с неполной информацией .

Восстановление высококачественных изображений 4D МРТ из этих сканов с недостаточной дискретизацией может занять до нескольких часов, в то время как AI занимает в среднем 28 секунд.

Эти реконструированные изображения могут точно направлять доставку лучевой терапии к опухолям, отслеживая их движение, пока пациент дышит. Этот процесс называется лучевой терапией под магнитным резонансом (MRgRT) и позволяет соответствующим образом адаптировать лучевую терапию для улучшения результатов лечения пациентов.

Исследование было опубликовано в журнале Radiotherapy and Oncology и проводилось учеными из Института исследований рака в Лондоне и фонда Royal Marsden NHS Foundation Trust. Он был профинансирован Cancer Research UK, NVIDIA и Центром биомедицинских исследований NIHR в Royal Marsden и ICR.

Более быстрое получение изображений

Для лечения пациентов с опухолями, которые двигаются во время дыхания, необходимы 4D-изображения МРТ, чтобы показать трехмерный объем опухоли и окружающих органов в разные моменты времени во время дыхания – так называемая фаза дыхания.

Комбинируя многочисленные фазы дыхания, можно рассчитать изображение среднего положения на основе изображения 4D МРТ. Изображения в среднем положении показывают среднее положение опухоли и ее движение от дыхания и необходимы для точного планирования лучевой терапии.

Альтернативой лечению этих типов опухолей является задержка дыхания пациента, чтобы опухоль больше не двигалась, но это может быть утомительно для пациента и сделать лечение более длительным и сложным.

Dracula позволяет получать 4D МРТ и изображения в среднем положении за секунды – и, возможно, в интерактивном режиме непосредственно перед лечением – для управления проведением лучевой терапии в режиме реального времени, а также для повышения адаптируемости лечения в зависимости от анатомии пациента.

В клинике изображения, реконструированные Дракулой, можно было использовать для направления ICR и MR Linac-аппарата Royal Marsden – новой комбинированной технологии, которая использует сканер МРТ и линейный ускоритель для определения местоположения и доставки доз лучевой терапии к опухолям. Это означает, что сильные попадания радиации могут быть точно нацелены только на опухоль, сводя к минимуму риск поражения здоровых органов.

Клинически приемлемо

В соответствии со своим названием «нейронная сеть», ИИ работает как упрощенная версия нейронов в головном мозге и учится реконструировать более качественные 4D-изображения МРТ с помощью серии обучающих примеров. Исследователи использовали низкокачественные 4-мерные МРТ-изображения, которые непригодны для клиническое использование в качестве исходных данных для Дракулы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *