Rakovina štítnej žľazy je teraz diagnostikovaná pomocou AI fotoakustického / ultrazvukového zobrazovania

Rakovina štítnej žľazy je teraz diagnostikovaná fotoakustickým / ultrazvukovým zobrazením poháňaným strojovým učením

Opuch štítnej žľazy sa nazýva porucha štítnej žľazy. Rovnako 5–10% všetkých chýb štítnej žľazy je diagnostikovaných ako rakovina štítnej žľazy. Rakovina štítnej žľazy má vynikajúcu diagnózu, vysokú cenu prežitia a zníženú cenu opätovného výskytu, takže veľmi skoro lekárska diagnóza a terapia sú nevyhnutné. Nedávno spoločná študijná skupina v Kórei skutočne odporučila úplne nový neinvazívny prístup k identifikácii škvŕn štítnej žľazy z rakoviny pomocou integrácie fotoakustického (), ako aj inovácie ultrazvukového obrazu s expertným systémom.

Spoločná študijná skupina - tvorená profesorom Chulhongom Kimom a Dr. Byullee Parkom z katedry elektrotechniky POSTECH, katedry konvergenčného IT inžinierstva a katedry strojárstva, profesora Dong-Jun Lima a profesora Jeonghoona Ha zo Soulu sv. Márie Nemocnica Katolíckej univerzity v Kórei, ako aj profesor Jeesu Kim z Národnej univerzity v Pusane - uskutočnili výskumnú štúdiu zameranú na získanie fotografií od ľudí so smrteľnými aj nezhubnými kazmi a taktiež ich preskúmali pomocou expertného systému. Ako potvrdenie ich dôležitosti boli výskumy z tohto výskumu zverejnené v roku XNUMX Cancer Research.

V súčasnosti sa lekárska diagnostika poškodenia štítnej žľazy vykonáva pomocou biopsie s jemnou ihlou (FNAB) pomocou ultrazvuku. Ale asi 20% FNAB je nespoľahlivých, čo má za následok opakované aj nepotrebné biopsie.

Na prekonanie tohto problému spoločná študijná skupina objavila použitie zobrazovania na získanie ultrazvukového signálu vytvoreného svetlom. Keď je svetlo (laser) ožarované na defekte štítnej žľazy jednotlivca, zo štítnej žľazy, ako aj zo škvrny, sa vytvorí ultrazvukový signál nazývaný signál. Získaním a vylepšením tohto signálu sa zhromaždia fotografie ako žľazy, tak aj škvrny. V tomto okamihu, ak sa získajú multispektrálne signály, je možné určiť podrobnosti saturácie štítnej žľazy kyslíkom, ako aj poškodenie štítnej žľazy.

Vedci sa sústredili na skutočnosť, že saturácia smrtiacich škvŕn kyslíkom je menšia ako u typických škvŕn, rovnako ako získané fotografie ľudí so smrteľnými škvrnami štítnej žľazy (23 osôb), ako aj s benígnymi škvrnami (29 osôb). Vedci uskutočňovali in vivo multispektrálne zobrazovanie na chybách štítnej žľazy jedinca a vedci stanovili niekoľko špecifikácií, ktoré pozostávali zo stupňa nasýtenia hemoglobínom kyslíkom v mieste uzla. Toto bolo skúmané s využitím stratégií umelej inteligencie na efektívnu a okamžitú kategorizáciu toho, či je poškodenie štítnej žľazy smrteľné alebo benígne. V prvej kategórii bola miera citlivosti na kategorizáciu nenávisti ako smrteľnej 78%, rovnako ako jedinečnosť kategorizácie benígnej ako benígnej bola 93%.

Výsledky hodnotenia, ktoré získali stratégie umelej inteligencie v druhom hodnotení, boli spojené s výsledkami prvého hodnotenia na základe ultrazvukových fotografií, ktoré sa zvyčajne používajú v zdravotníckych zariadeniach. Opäť sa overilo, že smrtiace chyby štítnej žľazy je možné identifikovať s úrovňou citlivosti 2% a jedinečnosťou 83%.

Ak ideme ešte viac, keď vedci v 100. hodnotení udržali úroveň citlivosti na 3%, jedinečnosť sa dostala na 55%. To malo čo do činenia s 3-krát viac ako jedinečnosť 17.3% (úroveň citlivosti 98%) pri prvom hodnotení chýb štítnej žľazy pomocou štandardného ultrazvuku.

Výsledkom bolo, že pravdepodobnosť vhodnej identifikácie benígnych, nezhubných škvŕn sa zvýšila viac ako trikrát, čo ukazuje, že nadmerná diagnóza a nepotrebné biopsie, ako aj duplicitné vyšetrenia môžu byť podstatne znížené, a následne minimalizovať príliš veľa klinických cien.

„Táto štúdia je významná v tom, že je prvou, ktorá získala fotoakustické obrazy uzlín štítnej žľazy a klasifikovala zhubné uzliny pomocou strojového učenia,“ uviedol profesor Chulhong Kim z POSTECH. "Okrem minimalizácie zbytočných biopsií u pacientov s rakovinou štítnej žľazy možno túto techniku ​​použiť aj na rôzne ďalšie druhy rakoviny, vrátane rakoviny prsníka."

„Ultrazvukové zariadenie založené na fotoakustickom zobrazovaní bude užitočné pri efektívnej diagnostike rakoviny štítnej žľazy, ktorá sa bežne vyskytuje pri zdravotných prehliadkach, a pri znižovaní počtu biopsií,“ opísal profesor Dong-Jun Lim z nemocnice Soul St Mary's Hospital. "Môže sa z neho vyvinúť zdravotnícka pomôcka, ktorá sa dá ľahko použiť u pacientov s uzlinami štítnej žľazy.".