更新時(shí)間：2024-09-27 18:09:44
源新聞來(lái)源：Eindhoven University of Technology
語(yǔ)言：英語(yǔ)，所在國(guó)：荷蘭
分類：AI與醫(yī)療健康

在 2022 年獲得工程博士學(xué)位后，尼恩克·巴克斯（Nienke Bakx）繼續(xù)在卡特琳娜醫(yī)院（Catharina Hospital）進(jìn)行利用人工智能治療乳腺癌的研究，并于 9 月 19 日完成論文答辯。

利用人工智能（AI）模型繪制單個(gè)乳腺癌患者的器官并創(chuàng)建精確的放療計(jì)劃，似乎能更快完成，同時(shí)保持可靠性和準(zhǔn)確性?？紤]到當(dāng)前的醫(yī)療保健發(fā)展，這為每位患者節(jié)省了大量時(shí)間。

這是尼恩克·巴克斯近年來(lái)在卡特琳娜醫(yī)院進(jìn)行科學(xué)研究的最終成果。9 月 19 日，她從埃因霍溫理工大學(xué)（TU/e）獲得博士學(xué)位，她的研究值得進(jìn)一步解釋。得益于新開發(fā)的人工智能模型，乳腺癌患者的腫瘤和周圍器官很大程度上可以自動(dòng)繪制。

手動(dòng)繪制

然而，直到兩年前，這都是通過(guò)“老式”的手動(dòng)工作完成的。一旦對(duì)個(gè)體患者的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，就可以制定放療計(jì)劃——如何最好地進(jìn)行放療以摧毀癌細(xì)胞同時(shí)保護(hù)健康器官——這也是手動(dòng)完成的。

“如果以分鐘計(jì)算，每位患者能節(jié)省半小時(shí)?！薄岫骺恕ぐ涂怂?/p>

在成功試點(diǎn)后，該方法于 2022 年 5 月投入實(shí)踐，但前提是放射治療師和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員要檢查一切，進(jìn)行必要的調(diào)整，并給出“通過(guò)”。巴克斯認(rèn)為情況進(jìn)展良好?！霸谧詣?dòng)繪制器官時(shí)節(jié)省的時(shí)間最多，約占 60%。對(duì)于繪制腫瘤，約占 40%。如果以分鐘計(jì)算，每位患者能節(jié)省半小時(shí)?！?/p>

放療計(jì)劃

除了繪制腫瘤和器官外，人工智能模型還可用于創(chuàng)建放療計(jì)劃。在這方面，使用人工智能也被證明是成功的：在 74%的病例中，人工智能模型可以創(chuàng)建一個(gè)立即可用的放療計(jì)劃。經(jīng)過(guò)小的調(diào)整，這一比例增加到 86%。

巴克斯說(shuō)，節(jié)省的時(shí)間從長(zhǎng)期來(lái)看至關(guān)重要?！坝捎谌丝诶淆g化、相關(guān)的癌癥患者數(shù)量增加以及人員短缺，荷蘭的醫(yī)療保健面臨壓力。在埃因霍溫，由于豐蒂斯（Fontys）的醫(yī)學(xué)成像和放射治療技術(shù)（MBRT）研究，我們的情況仍然良好。然而，在許多醫(yī)院，你會(huì)看到職位空缺未得到填補(bǔ)。因此，我們必須開始采取措施，否則工作壓力將變得太大?！?/p>

相關(guān)創(chuàng)新

她對(duì)相關(guān)性有感覺(jué)。“這基本上就是現(xiàn)在人工智能正在發(fā)生的事情：我們需要更多的人來(lái)開發(fā)這類模型，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們因此需要更少的醫(yī)務(wù)人員。我認(rèn)為這段時(shí)期以及我們正在做的所有工作都是對(duì)可持續(xù)醫(yī)療保健解決方案的投資?！?/p>

通過(guò)這項(xiàng)研究，巴克斯完成了她之前想做的事情?！白鳛橐幻麑W(xué)生，我知道學(xué)醫(yī)不適合我，但我確實(shí)覺(jué)得醫(yī)學(xué)界非常有趣。我想通過(guò)技術(shù)來(lái)改進(jìn)它。這門課程的偉大之處在于它還促成了一種創(chuàng)新方法的實(shí)施?？茖W(xué)研究并不總是這樣?！?/p>

一個(gè)恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論

這位埃因霍溫本地人在卡特琳娜醫(yī)院完成了她的論文答辯?！斑@讓我非常自豪。我在醫(yī)學(xué)工程碩士學(xué)習(xí)期間開始在這里工作，專攻醫(yī)學(xué)成像。然后我繼續(xù)參加了‘卡特琳娜’的后碩士課程——合格醫(yī)學(xué)工程師（QME）。”

“這是一項(xiàng)以實(shí)踐為導(dǎo)向的后續(xù)研究，我在其中開發(fā)和評(píng)估了人工智能模型。當(dāng)時(shí)我從未相信這最終會(huì)導(dǎo)致科學(xué)研究和博士學(xué)位。這對(duì)我來(lái)說(shuō)似乎總是太理論化了。重要的是，在整個(gè)期間我與我的導(dǎo)師和臨床物理學(xué)家科恩·胡爾克曼斯（Coen Hurkmans）合作，他去年成為了教授?！?/p>

人工智能模型在乳腺癌治療中的成功已擴(kuò)展到其他類型的癌癥。例如，現(xiàn)在已將自動(dòng)輸入應(yīng)用于食管癌和肺癌患者。雖然這些應(yīng)用并非巴克斯研究的直接部分，但卻是其研究結(jié)果使之成為可能?！霸趯?shí)踐中，我們看到它在不同的目標(biāo)區(qū)域都運(yùn)行良好。到處都節(jié)省了時(shí)間，”巴克斯說(shuō)，她在過(guò)去兩年一直是卡特琳娜醫(yī)院人工智能專家中心的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。

她的同事尼爾斯·范·阿赫特（Niels van Acht）在卡特琳娜研究基金的幫助下，正在研究如何可持續(xù)地使用這些人工智能模型?！爸匾氖牵词贯t(yī)療指南或工作流程發(fā)生變化，模型仍能繼續(xù)工作。目標(biāo)是使這個(gè)過(guò)程盡可能高效，并確保模型在幾年后仍然相關(guān)?！?/p>

論文名為“Automation of radiotherapy treatment planning for breast cancer - Utilizing artificial intelligence for automated segmentation and planning（乳腺癌放療治療計(jì)劃的自動(dòng)化——利用人工智能進(jìn)行自動(dòng)分割和規(guī)劃）”。導(dǎo)師：科恩·胡爾克曼斯（Coen Hurkmans）、漢內(nèi)克·布魯明克（Hanneke Bluemink）。

她的研究是埃因霍溫醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新中心（e/MTIC）的一部分，該中心是 TU/e、卡特琳娜醫(yī)院、馬克西瑪醫(yī)療中心、肯彭海格和飛利浦之間的合作伙伴關(guān)系。

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