مرکز تحقیقات رادیولوژی نوین و تهاجمی | Do Deep Learning Algorithms Accurately Segment Intracerebral Hem

مرکز تحقیقات رادیولوژی نوین و تهاجمی | Do Deep Learning Algorithms Accurately Segment Intracerebral Hem
logo

مرکز تحقیقات رادیولوژی نوین و تهاجمی

دانشگاه علوم پزشکی تهران

 

فعالیتهای مرکز تحقیقات رادیولوژی در حوزه هوش مصنوعی

با توجه به حجم گسترده داده‌های تصویری که روزانه تولید می‌شود، مراکز تحقیقات رادیولوژی پتانسیل عظیمی برای بهره‌گیری از هوش مصنوعی دارند. این فناوری می‌تواند دقت و سرعت تشخیص بیماری‌ها را به طور چشمگیری بهبود بخشد و به رادیولوژیست‌ها در اتخاذ تصمیمات بالینی آگاهانه کمک کند. در ادامه برخی از فعالیت‌های مراکز تحقیقات رادیولوژی در حوزه هوش مصنوعی آورده شده است:

MRI

 (تصویربرداری تشدید مغناطیسی) یک روش تصویربرداری پزشکی غیرتهاجمی است که برای تولید تصاویر دقیق از اندام‌ها، بافت‌ها و ساختارهای داخلی بدن استفاده می‌شود. این فناوری از میدان‌های مغناطیسی قوی و امواج رادیویی برای تولید تصاویر با وضوح بالا بهره می‌برد. برخلاف اشعه ایکس یا سی‌تی‌اسکن، MRI از پرتوهای یونیزان استفاده نمی‌کند و به همین دلیل برای بیماران ایمن‌تر است.

 

1-  توسعه الگوریتم‌های تشخیص خودکار بیماری‌ها:

  • تشخیص تومور: توسعه الگوریتم‌هایی برای تشخیص خودکار انواع تومورها در تصاویر رادیولوژی (مانند سی‌تی اسکن، ام‌آر‌آی و پت اسکن).
  • تشخیص بیماری‌های ریوی: تشخیص خودکار بیماری‌هایی مانند پنومونی، کووید-۱۹ و فیبروز ریوی.
  • تشخیص بیماری‌های قلبی-عروقی: تشخیص زودهنگام بیماری‌های قلبی-عروقی مانند آنوریسم آئورت و تنگی عروق کرونر.

 

۲. بهینه‌سازی فرآیندهای تصویربرداری:

  • کاهش دوز پرتو: توسعه الگوریتم‌هایی برای کاهش دوز پرتو در حین انجام تصویربرداری، به ویژه برای کودکان و زنان باردار.
  • بهبود کیفیت تصاویر: استفاده از هوش مصنوعی برای بهبود کیفیت تصاویر رادیولوژی و کاهش نویز.
  • تسهیل تفسیر تصاویر: توسعه ابزارهایی برای کمک به رادیولوژیست‌ها در تفسیر تصاویر رادیولوژی، مانند برجسته‌سازی مناطق مشکوک.

 

3. تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data):

  • شناسایی الگوها: استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای شناسایی الگوهای پنهان در داده‌های رادیولوژی و کشف ارتباطات جدید بین بیماری‌ها و عوامل خطر.
  • پیش‌بینی پیشرفت بیماری: پیش‌بینی روند پیشرفت بیماری در بیماران مبتلا به بیماری‌های مزمن.
  • ارزیابی اثربخشی درمان: ارزیابی اثربخشی روش‌های مختلف درمانی بر اساس داده‌های رادیولوژی.

 

 

 

4. توسعه ابزارهای کمک‌تشخیصی:

  • کمک به رادیولوژیست‌ها: توسعه ابزارهایی برای کمک به رادیولوژیست‌ها در تشخیص بیماری‌ها، مانند ابزارهای اندازه‌گیری خودکار و طبقه‌بندی خودکار ضایعات.
  • تفسیر گزارش‌های رادیولوژی: توسعه سیستم‌هایی برای تفسیر خودکار گزارش‌های رادیولوژی و استخراج اطلاعات کلیدی.

 

۵. همکاری با سایر حوزه‌ها:

  • همکاری با مهندسان نرم‌افزار: توسعه و پیاده‌سازی الگوریتم‌های هوش مصنوعی.
  • همکاری با متخصصان پزشکی: اعتبارسنجی مدل‌های هوش مصنوعی و اطمینان از اثربخشی آن‌ها در محیط‌های بالینی.
  • همکاری با دانشمندان داده: جمع‌آوری، پردازش و تحلیل داده‌های رادیولوژی.

 

۶. آموزش و پژوهش:

  • آموزش پرسنل: برگزاری دوره‌های آموزشی برای آشنایی پرسنل مرکز با مفاهیم و کاربردهای هوش مصنوعی در رادیولوژی.
  • انجام پژوهش‌های بنیادی: انجام پژوهش‌های بنیادی در حوزه هوش مصنوعی برای رادیولوژی به منظور توسعه الگوریتم‌های جدید و بهبود روش‌های موجود.
  • انتشار مقالات علمی: انتشار نتایج پژوهش‌ها در مجلات معتبر علمی.

 

جمع‌بندی:
با توجه به پیشرفت‌های سریع در حوزه هوش مصنوعی، نقش آن در رادیولوژی در آینده بیش از پیش پررنگ خواهد شد. مرکز تحقیقات رادیولوژی می‌تواند با سرمایه‌گذاری در این حوزه، سهم بسزایی در پیشرفت‌های پزشکی و بهبود خدمات تشخیصی ایفا کند.

 

دستاوردهای علمی مرکز در زمینه هوش مصنوعی به شرح زیر می باشد:

 

  • تاریخ انتشار : 1404/04/17 - 10:31
  • : 32
  • زمان مطالعه : 1 دقیقه

Do Deep Learning Algorithms Accurately Segment Intracerebral Hemorrhages on Noncontrast Computed Tomography? A Systematic Review and Meta Analysis

Do Deep Learning Algorithms Accurately Segment Intracerebral {faces}

Background

Stroke, a major global health issue, is broadly categorized into ischemic and hemorrhagic types. The volume of hemorrhage on noncontrast computed tomography guides the treatment options and hints at prognosis. Conventional approaches to calculate intracerebral hemorrhage (ICH) volume, like the ABC/2 method, typically rely on an assumed standard shape and might be inaccurate. Advances in deep learning have significantly improved noncontrast computed tomography's capabilities in ICH volume estimation. This study conducts a comprehensive systematic review and meta‐analysis to evaluate the precision of deep learning algorithms in delineating ICH on noncontrast computed tomography.

Methods

A systematic review and meta‐analysis, adhering to Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta‐Analyses guidelines, was conducted on literature from 2000 to October 2023. Studies were selected on the basis of strict inclusion and exclusion criteria. Performance evaluation was done using the Dice Similarity Coefficient, and the Prediction Model Risk of Bias Assessment Tool was used for quality assessment. Statistical analysis was carried out using Stata 17.0.

Results

The review included 28 studies, mainly retrospective cohorts, with a focus on convolutional neural network architectures, particularly U‐Net variants. A meta‐analysis of 14 studies revealed a combined Dice Similarity Coefficient of 0.85 (95% CI, 0.82–0.88). Performance was consistent across various methodologies but varied on the basis of ICH pathogenesis, with spontaneous ICH having higher accuracy.

Conclusion

Deep learning models are highly effective in segmenting ICH on noncontrast computed tomography, demonstrating potential improvements in clinical neuroimaging. Despite their efficacy, challenges in segmenting smaller hemorrhages remain. The findings suggest that deep learning could reduce health care professional workloads and enhance patient care, although further research is needed to address limitations and extend clinical utility
  • Article_DOI : 10.1161/SVIN.123.001314
  • نویسندگان : diana zarei,david s
  • گروه خبر : پژوهش,research article,AI
  • کد خبر : 300512
نفیسه السادات قوامی
تهیه کننده:

نفیسه السادات قوامی

0 نظر برای این مطلب وجود دارد

ارسال نظر

نظر خود را وارد نمایید:

متن درون تصویر را در جعبه متن زیر وارد نمائید *
متن مورد نظر خود را جستجو کنید
تنظیمات پس زمینه