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国际领先!中山六院吴小剑团队实现人工智能结肠癌病灶影像精准分割
2024-04-15

  CT作为一种普遍的搜检手腕,信任很多老百姓均非常熟悉。而基于影象的主动支解技能可以辅佐大夫准确相识病灶的位置、巨细和取四周血管、组织的干系,作用疾病诊断、图象引诱手术和医学数据的可视化,为临床诊疗和病理学研讨供应牢靠的根据。

  当前,可否实现全自动的、精准的病灶支解是决议医学影像正在临床运用结果的枢纽。

国际领先!中山六院吴小剑团队实现人工智能结肠癌病灶影像精准分割

  近年来,深度神经网络的快速生长使得很多进步前辈的支解要领皆取得了可喜的进度。但取肝脏、心脏等器官相比,肠道肿瘤的形态、位置的转变大,是以,肠道肿瘤的主动支解使命难度高。特别是结肠癌,因病灶分布范畴大、剖解构造庞杂,一向未能实现有用的病灶主动支解,这一近况严峻制约了肠癌精准诊疗人工智能的临床利用。

  ▲Medical Image Analysis颁发吴小剑传授团队牵头完成的研究成果

  克日,我院结直肠肛门外科吴小剑团队迈出了坚固的一步。他们在国际上领先实现了自立结肠癌病灶影象精准支解的人工智能临床解决方案,源于其开辟的结肠癌病灶主动精准支解的医学影象人工智能弱监视-半监视框架(SegmentationOnlyUsesSparseAnnotations,SOUSA)。

  相干研究结果正在医学影像人工智能算法顶刊MedicalImageAnalysis(IF=13.828)宣布。

  本研讨由吴小剑传授团队牵头,结合喀什地区第一人民医院邹小广传授团队、上海人工智能实验室合作完成。

  此中,文章题为“Segmentationonlyusessparseannotations:Unifiedweaklyandsemi-supervisedlearninginmedicalimages”(只运用稀少标注的病灶支解:医学图象的结合弱进修和半监视进修),吴小剑传授为最终通讯作者,喀地一院邹小广传授、上海交通大学张晓凡是传授为配合通讯作者,我院顶峰副研究员、钟敏儿博士、孟晓春主任取喀地一院田序伟主任为配合第一作者,喀地一院马依迪丽·尼加提主任等为配合作者。

  据介绍,基于医学影像的人工智能为肠癌个体化诊疗供应了庞大的概率,已有多项研讨实现了病人的疗效展望、术后复发风险评价,但这一些使用无不依赖于精准的病灶支解。

  此次SOUSA技能的开辟在国际上初次实现告终肠癌的主动支解,为加快肠癌人工智能精准诊疗的临床运用奠基了根本。

  自动化标准化的精准影象信息处理将有效地低落经济、时候和人力本钱,为精准诊疗的实行给予了主要的临床根据,具有极大的临床转化运用远景。

  ▲基于CT影象的结肠癌病灶支解

  本研讨中,团队正在SOUSA框架中充分利用了弱监视进修和半监视进修的上风,增加了人工智能的进修效力,减少了假阳性的猜测,明显增加了病灶支解的准确度。

  ▲SOUSA框架

  团队应用来源于中山六院和喀地一院的923例有标注结肠癌CT影象和2670例无标注结肠癌CT影象作为SOUSA框架的练习数据集,并应用417例结肠癌CT影象对SOUSA框架开展考证,成果表现其主动支解成果优于现有的弱监视和半监视进修模子。取现在最进步前辈的方式ICT(Vermaetal.,2019)、不确定性感知(Yuetal.,2019)和自我练习相比,SOUSA框架在每一个数据比率上皆达到了最好性能。别的,当数据集的巨细有限时,SOUSA框架的性能乃至取利用麋集解释的模子的性能相称。

  ▲对肠癌数据集利用不一样办法的主动支解后果

  受中山大学遴派,自客岁6月27日起,现任广东省援疆医疗队队长、喀地一院院长、我院副院长吴小剑投身为期一年半的援疆事情。

  援疆时期,吴小剑驻足本地学科建设,施展该院团队专长,以SOUSA框架这一粤喀互助功效切实助力喀地一院开展。