123RF
Sztuczna inteligencja zastąpi część badań CT badaniem MRI
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 12.11.2021
Źródło: Paweł Wernicki/PAP
| Tagi: | sztuczna inteligencja, MRI |
Dzięki technologii sztucznej inteligencji można uzyskać niezbędny do prowadzenia ultradźwiękowej terapii mózgu obraz kości czaszki analizując dane uzyskane podczas obrazowania mniej obciążającą metodą rezonansu magnetycznego (MRI) - informuje „IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics“.
Przezczaszkowa terapia ultradźwiękowa może być stosowana w leczeniu zwyrodnieniowych zaburzeń ruchowych, nieuleczalnego bólu i zaburzeń psychicznych poprzez dostarczanie energii ultradźwiękowej do określonego obszaru mózgu bez otwierania czaszki. Do właściwego wykonania zabiegu niezbędny jest dokładny obraz zarówno zmian w mózgu, jak i struktur kostnych. Aby precyzyjnie zogniskować ultradźwięki, lekarze zazwyczaj używają tomografii komputerowej (CT), pozwalającej uzyskać informacje o czaszce pacjenta. Są one trudne do uzyskania za pomocą samego rezonansu magnetycznego, który najlepiej obrazuje tkanki miękkie.
Jednak wykorzystanie CT budzi obawy dotyczące bezpieczeństwa - nieuniknione jest narażenie na promieniowanie, niepożądane zwłaszcza u pacjentów pediatrycznych i ciężarnych.
Podjęto wysiłki, aby uzyskać informacje o czaszce z obrazów MRI, ale wymaga to stosowania specjalnych cewek do MRI lub protokołów obrazowania, które nie są powszechnie dostępne. Alternatywą może być uzyskiwanie odpowiedników obrazów TK dzięki interpretacji MRI opartej na sztucznej inteligencji - jednak ich skuteczność kliniczna nie została udowodniona.
Zespół dr Hyungmina Kima z Bionics Research Center w Koreańskim Instytucie Nauki i Technologii (KIST) opracował technologię sztucznej inteligencji do generowania obrazów CT na podstawie typowych obrazów MRI ( T1-zależnych) i przeprowadził eksperyment symulacyjny. Wyniki pokazały, że przezczaszkowy zabieg ultradźwiękowy może być wykonywany przy użyciu samego MRI.
Aby zapewnić bezpieczne i skuteczne leczenie ultrasonograficzne, konieczne jest wcześniejsze poznanie stosunku gęstości i grubości czaszki każdego pacjenta. Gdy te dane uzyskano za pomocą syntetycznego CT, oba czynniki wykazały korelację > 0,90 z rzeczywistym CT. Nie było statystycznie istotnej różnicy. Co więcej, podczas symulowanego zabiegu ultradźwiękowego odległość ogniskowej ultradźwięków miała błąd mniejszy niż 1 mm, szczytowe ciśnienie akustyczne wewnątrzczaszkowe - błąd około 3,1 proc, a podobieństwo objętości ogniskowej (focal volume similarity) około 83 proc. To pokazało, że system leczenia przezczaszkowego ultradźwiękami może być wykonywany z zastosowaniem samego z obrazu MRI.
Jak zaznaczył dr Hyungmin Kim, pacjenci mogą otrzymać leczenie ultradźwiękowe bez obawy o narażenie na promieniowanie, a ponieważ można pominąć dodatkowe procesy obrazowania i ustawiania, zmniejszy to obciążenie personelu, prowadząc do skrócenia czasu i obniżenia kosztów. Jego zespół planuje dalsze badania nad możliwościami zastosowania sztucznej inteligencji w obrazowaniu różnych części ciała i przy różnych zabiegach.
Jednak wykorzystanie CT budzi obawy dotyczące bezpieczeństwa - nieuniknione jest narażenie na promieniowanie, niepożądane zwłaszcza u pacjentów pediatrycznych i ciężarnych.
Podjęto wysiłki, aby uzyskać informacje o czaszce z obrazów MRI, ale wymaga to stosowania specjalnych cewek do MRI lub protokołów obrazowania, które nie są powszechnie dostępne. Alternatywą może być uzyskiwanie odpowiedników obrazów TK dzięki interpretacji MRI opartej na sztucznej inteligencji - jednak ich skuteczność kliniczna nie została udowodniona.
Zespół dr Hyungmina Kima z Bionics Research Center w Koreańskim Instytucie Nauki i Technologii (KIST) opracował technologię sztucznej inteligencji do generowania obrazów CT na podstawie typowych obrazów MRI ( T1-zależnych) i przeprowadził eksperyment symulacyjny. Wyniki pokazały, że przezczaszkowy zabieg ultradźwiękowy może być wykonywany przy użyciu samego MRI.
Aby zapewnić bezpieczne i skuteczne leczenie ultrasonograficzne, konieczne jest wcześniejsze poznanie stosunku gęstości i grubości czaszki każdego pacjenta. Gdy te dane uzyskano za pomocą syntetycznego CT, oba czynniki wykazały korelację > 0,90 z rzeczywistym CT. Nie było statystycznie istotnej różnicy. Co więcej, podczas symulowanego zabiegu ultradźwiękowego odległość ogniskowej ultradźwięków miała błąd mniejszy niż 1 mm, szczytowe ciśnienie akustyczne wewnątrzczaszkowe - błąd około 3,1 proc, a podobieństwo objętości ogniskowej (focal volume similarity) około 83 proc. To pokazało, że system leczenia przezczaszkowego ultradźwiękami może być wykonywany z zastosowaniem samego z obrazu MRI.
Jak zaznaczył dr Hyungmin Kim, pacjenci mogą otrzymać leczenie ultradźwiękowe bez obawy o narażenie na promieniowanie, a ponieważ można pominąć dodatkowe procesy obrazowania i ustawiania, zmniejszy to obciążenie personelu, prowadząc do skrócenia czasu i obniżenia kosztów. Jego zespół planuje dalsze badania nad możliwościami zastosowania sztucznej inteligencji w obrazowaniu różnych części ciała i przy różnych zabiegach.
