近日,，中科院蘇州醫(yī)工所聯(lián)合麗水市中心醫(yī)院,、蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)新的研究,。
研究結(jié)果顯示，與醫(yī)學(xué)影像聯(lián)合使用的人工智能系統(tǒng)SE-DenseNet與增強(qiáng)核磁共振圖像結(jié)合,，可以在無創(chuàng)條件下為病患完成癌癥分級,。研究團(tuán)隊(duì)表示，將把該技術(shù)應(yīng)用在其開發(fā)的肝癌消融計(jì)劃導(dǎo)航系統(tǒng)中，以更準(zhǔn)確地輔助制定手術(shù)規(guī)劃,。
肝癌與癌癥分級
在原發(fā)性肝癌中,，肝細(xì)胞癌（HCC）是肝癌的重要分型，占原發(fā)性肝癌的70%~90%,，是導(dǎo)致全球癌癥死亡的第三大腫瘤。
肝癌的分級對病人的臨床診斷,、治療方案選擇以及預(yù)后具有重要的臨床意義,。
不同于大多數(shù)腫瘤，肝癌可以通過非侵入性的影像檢查進(jìn)行確診,。目前診斷肝癌的手段有影像檢查,、活檢、AFP血清檢查等,，其中最常用的醫(yī)學(xué)影像檢查包括CT和MR,，CT和MR已經(jīng)被公認(rèn)為肝膽和乳腺癌等疾病的非侵入性檢查的首選。
病理活檢仍是評估病灶惡性程度的必要手段,。若能實(shí)現(xiàn)基于醫(yī)學(xué)影像的病灶分級,，則可以在一定程度上對腫瘤的治療方案提供參考意見，能降低診斷對病理活檢的依賴,，極大減輕患者的痛苦,。
但在臨床應(yīng)用中，分級結(jié)果高度依賴于醫(yī)生經(jīng)驗(yàn),，具有較大的主觀性,。因此，尋求客觀,、有效的分級評估方法是一個(gè)重要的研究方向,。
隨著模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí),、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷發(fā)展,，借助醫(yī)學(xué)影像輔助診斷系統(tǒng)，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型,，對肝癌進(jìn)行客觀自動的分級成為目前主流的研究方向之一,。
AI為肝癌患者無創(chuàng)分級
中科院蘇州醫(yī)工所戴亞康研究員、周志勇研究員和周慶等人聯(lián)合麗水市中心醫(yī)院紀(jì)建松副院長團(tuán)隊(duì)和蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院范國華主任團(tuán)隊(duì),，提出了SE-DenseNet網(wǎng)絡(luò),，開展了基于增強(qiáng)MR圖像（層厚3mm~8mm不等）的肝細(xì)胞癌惡性程度分級研究。
據(jù)了解到,，該研究從麗水市中心醫(yī)院和蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院獲取了75位病人的增強(qiáng)核磁共振圖像,，包括75例動脈期圖像、75例靜脈期圖像、63例延遲期圖像,，共213個(gè)病灶ROI,。
研究人員通過結(jié)合深度學(xué)習(xí)中的DenseNet和SENet兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了SE-DenseNet網(wǎng)絡(luò),，利用SENet對特征進(jìn)行權(quán)重自學(xué)習(xí),，從而達(dá)到對重要特征的增強(qiáng)的目的，在一定程度上,，SE-DenseNet緩解了DenseNet的特征冗余性,。
SE-DenseNet框架圖
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，SE-DenseNet的分類性能優(yōu)于DenseNet和DenseNet-BC（SE-DenseNet：accuracy=0.83,，DenseNet：accuracy=0.72,，DenseNet-BC：accuracy=0.66）。
研究人員表示,，與醫(yī)學(xué)影像聯(lián)合使用的人工智能系統(tǒng)SE-DenseNet與增強(qiáng)核磁共振圖像結(jié)合,，可以在無創(chuàng)條件下為病患完成癌癥分級。未來將把該技術(shù)應(yīng)用在其開發(fā)的肝癌消融計(jì)劃導(dǎo)航系統(tǒng)中,，以更準(zhǔn)確地輔助制定手術(shù)規(guī)劃,。
參與此項(xiàng)研究的蘇州醫(yī)工所研究員周志勇曾表示，“相比于傳統(tǒng)通過穿刺進(jìn)行的癌癥分級,，使用‘醫(yī)學(xué)影像+AI’分級能更全面地獲取病灶信息,，降低漏檢概率。近年來,，利用人工智能進(jìn)行病灶分級的準(zhǔn)確性還在不斷提升,，說明這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于疾病診療具有很廣闊的前景?！?/p>
另外,，據(jù)了解，此項(xiàng)研究還獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,、浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和蘇州市民生科技等項(xiàng)目的資助,。