مرکز تحقیقات رادیولوژی نوین و تهاجمی | Explainable AI in Non-Contrast Brain CT Scan for Intracerebral H

مرکز تحقیقات رادیولوژی نوین و تهاجمی | Explainable AI in Non-Contrast Brain CT Scan for Intracerebral H
سایت دانشگاه | 12 شهریور 1405
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 : 1405/05/18 - 11:00
  • : 40
  • زمان مطالعه : 1 دقیقه

Explainable Artificial Intelligence in Non-Contrast Brain Computed Tomography Scan for Intracerebral Hemorrhage: A Scoping Review

Explainable AI in Non-Contrast Brain CT Scan for Intracerebral Hemorrhage {faces}

Introduction: Artificial intelligence (AI) models applied to non-contrast brain computed tomography (CT) scan have demonstrated promising performance in hematoma detection, segmentation, and outcome prediction. Explainable artificial intelligence (XAI) has been proposed as a strategy to improve transparency and facilitate clinical integration. This study aimed to map and summarize XAI methods used in CT scan-based studies of intracranial hemorrhage (ICH), and to assess their validation approaches, transparency, and clinical relevance.

Method: The scoping review was conducted in accordance with the PRISMA-ScR guidelines and was registered on the Open Science Framework (osf.io/5kxbt). In this review, original studies of adult and pediatric patients with spontaneous ICH that used AI or deep learning on non-contrast brain CT scan and included an explainability or interpretability method were eligible. Reviews, editorials, conference abstracts without full text, and studies without XAI components were excluded. PubMed, Embase, and Scopus were searched from inception to September 2025. Data were extracted on study design, imaging inputs, AI task, explainability technique, validation strategy, and reported clinical relevance.

Results: A total of twelve studies met inclusion criteria. Most investigations focused on hematoma detection, segmentation, or prediction of functional outcome or mortality. Gradient-based visualization techniques, particularly Grad-CAM and saliency maps, were the most commonly used explainability approaches. XAI outputs predominantly highlighted hematoma regions and perihematomal tissue; however, reporting and interpretation of explainability varied substantially across studies. External validation was infrequent, and few studies formally assessed alignment between XAI outputs and established radiological or clinical reasoning. The evidence was small, heterogeneous, and largely retrospective, with inconsistent reporting of explainability quality and limited external validation.

Conclusion: Explainable AI applied to non-contrast brain CT scan in ICH cases, is an evolving field with growing methodological diversity but limited standardization. While XAI techniques offer potential to enhance transparency and clinician confidence, current evidence remains insufficient to support routine clinical implementation. Future studies should emphasize standardized reporting, external validation, and clinically grounded evaluation of explainability outputs.

  • Article_DOI : https://doi.org/10.22037/aaem.v14i1.2997
  • نویسندگان : hamed ghorani
  • گروه خبر : پژوهش,research article,AI
  • کد خبر : 327510
کلمات کلیدی
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