Poprawa opieki nad pacjentem dzięki korekcji tłumienia opartej na sztucznej inteligencji w obrazowaniu PET

Nowe badanie zatytułowane „Wykorzystanie Pix-2-Pix GAN do korekcji tłumienia całego ciała PSMA PET/CT opartej na głębokim uczeniu” zostało niedawno opublikowane w tomie 15 czasopisma Oncotarget 7 maja 2024 r.

Ekspozycja na promieniowanie z sekwencyjnych badań PET/CT w obserwacji pacjentów onkologicznych jest problemem. W tym niedawnym badaniu zespół badaczy, w tym Kevin C. Ma, Esther Mena, Liza Lindenberg, Nathan S. Lay, Phillip Eclarinal, Deborah E. Citrin, Peter A. Pinto, Bradford J. Wood, William L. Dahut, James L. Gulley, Ravi A. Madan, Peter L. Choyke, Ismail Baris Turkbey i Stephanie A. Harmon z National Cancer Institute w National Institutes of Health, przedstawił narzędzie sztucznej inteligencji (AI). To narzędzie ma na celu generowanie obrazów PET z korekcją tłumienia (AC-PET) z obrazów PET bez korekcji tłumienia (NAC-PET), potencjalnie zmniejszając konieczność wykonywania tomografii komputerowej o niskiej dawce.

„Obrazy PET generowane przy użyciu sztucznej inteligencji mają potencjał kliniczny pozwalający na zmniejszenie konieczności korekcji tłumienia w tomografii komputerowej, przy jednoczesnym zachowaniu markerów ilościowych i jakości obrazu u pacjentów z rakiem prostaty”.

Metody: Algorytm głębokiego uczenia się oparty na architekturze generatywnej sieci przeciwstawnej (GAN) 2D Pix-2-Pix został opracowany na podstawie sparowanych obrazów AC-PET i NAC-PET. Badanie PET-CT 18F-DCFPyL PSMA (antygen błonowy specyficzny dla prostaty) 302 pacjentów z rakiem prostaty zostało podzielone na grupy treningową, walidacyjną i testową (odpowiednio n 183, 60 i 59). Model został wytrenowany przy użyciu dwóch standaryzowanych strategii: opartej na standardowej wartości wychwytu (SUV) i opartej na SUV-NYUL. Wydajność skanowania poziomego została oceniona przy użyciu znormalizowanego średniego błędu kwadratowego (NMSE), średniego błędu bezwzględnego (MAE), wskaźnika podobieństwa strukturalnego (SSIM) i szczytowego stosunku sygnału do szumu (PSNR). Lekarz medycyny nuklearnej prospektywnie przeprowadził analizę poziomu zmian w obszarze zainteresowania. Wskaźniki SUV zostały ocenione przy użyciu współczynnika korelacji wewnątrzgrupowej (ICC), współczynnika powtarzalności (RC) i liniowych modeli efektów mieszanych.

Wyniki：W niezależnej kohorcie testowej mediany NMSE, MAE, SSIM i PSNR wynosiły odpowiednio 13,26%, 3,59%, 0,891 i 26,82. ICC dla SUVmax i SUVmean wynosiło 0,88 i 0,89, co wskazuje na silną korelację między oryginalnymi i wygenerowanymi przez AI ilościowymi markerami obrazowania. Stwierdzono, że czynniki takie jak lokalizacja zmiany, gęstość (jednostki Hounsfielda) i wychwyt zmiany wpływają na względny błąd w wygenerowanych metrykach SUV (wszystkie p < 0,05).

„AC-PET wygenerowany przez model Pix-2-Pix GAN pokazuje metryki SUV, które ściśle odpowiadają oryginalnym obrazom. Obrazy PET wygenerowane przez AI wykazują obiecujący potencjał kliniczny w zakresie redukcji konieczności wykonywania tomografii komputerowej w celu korekty tłumienia przy jednoczesnym zachowaniu ilościowych markerów i jakości obrazu”.

————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————–

Jak wszyscy wiemy, rozwój branży obrazowania medycznego jest nierozerwalnie związany z rozwojem szeregu urządzeń medycznych – wstrzykiwaczy środka kontrastowego i materiałów eksploatacyjnych, które są szeroko stosowane w tej dziedzinie. W Chinach, które słyną z przemysłu wytwórczego, jest wielu producentów znanych w kraju i za granicą z produkcji sprzętu do obrazowania medycznego, w tymLnkMed. Od momentu powstania LnkMed koncentruje się na dziedzinie wstrzykiwaczy środków kontrastowych pod wysokim ciśnieniem. Zespołem inżynierów LnkMed kieruje doktor z ponad dziesięcioletnim doświadczeniem, który jest głęboko zaangażowany w badania i rozwój. Pod jego kierownictwemWtryskiwacz CT z pojedynczą głowicą,Wtryskiwacz CT z podwójną głowicą,Wstrzykiwacz środka kontrastowego do MRI, IWstrzykiwacz środka kontrastowego pod wysokim ciśnieniem do angiografiizostały zaprojektowane z następującymi cechami: mocna i kompaktowa obudowa, wygodny i inteligentny interfejs operacyjny, kompletne funkcje, wysokie bezpieczeństwo i trwała konstrukcja. Możemy również dostarczyć strzykawki i rurki, które są kompatybilne z tymi znanymi markami wstrzykiwaczy CT, MRI, DSA. Dzięki swojemu szczeremu nastawieniu i profesjonalnej sile, wszyscy pracownicy LnkMed szczerze zapraszają do przyjścia i wspólnego odkrywania kolejnych rynków.