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浙江省人民医院放疗科引入连心智能放疗云为肿

发布日期:2019-07-09

  原标题:浙江省人民医院放疗科引入连心智能放疗云,为肿瘤患者提供更安全的放疗服务!

  3月25日,我院放疗科正式引入了人工智能自动勾画系统,开展OAR(Organ At Risk,指的是放疗危及器官)的AI智能勾画。在此之前,这套系统在科里经过了2个月的试用,最终获得科里所有临床医生的一致认可。

  据了解,该系统为国内人工智能公司连心医疗(Linkingmed)自主研发的连心智能放疗云,为目前放疗AI领域最成熟的产品。

  放疗作为肿瘤三大主要治疗手段之一,既可单独使用,又可与手术、化疗一起使用。在传统放疗方法中,病人治疗前需要CT定位扫描获得300-400幅图像,由医生手动勾画标识肿瘤和危及器官范围,十分耗时耗力。近几年,随着计算机尤其是深度学习等人工智能AI技术的发展,肿瘤的放射治疗搭上高速飞驰的列车,即将迎来颠覆式的改变。

  浙江省人民医院放疗科主任贾勇士主任在放射治疗方案中使用AI系统完成危及器官自动勾画

  ✦ 擅长肺癌、食管癌、肝癌等常见恶性肿瘤的三维适形(CRT)、图像引导调强精确放疗(IMRT、IGRT)和立体定向放疗(SBRT),精通同步放化疗、介入联合放疗和免疫生物靶向等综合治疗。在鼻咽、宫颈、食管恶性肿瘤腔内三维后装近距离放疗,肝癌、肺癌、转移性肿瘤放射性粒子植入治疗方面也有较丰富理论和经验。

  ✦ 副主编《肿瘤放射治疗新技术与临床医师》一书。主持并参与省、厅级科研课题5项,获浙江省中医药科学技术二等奖一项,SCI《Oncogenesis》、《Am J Cancer Res》、《PLOS One》、《Onco Targets Ther》、《Mol Med Rep》、《中华放射肿瘤学杂志》、《中华放射医学与防护杂志》、《中国肿瘤》等国内外权威核心期刊发表专业论著30余篇。

  ✦ 浙江省医学会、省抗癌协会肿瘤放疗专业分会常务委员;浙江省鼻咽癌专委会常务委员;浙江省医学会医学鉴定专家库成员;浙江省大型医用设备配置管理技术评估专家委员;浙江省数理医学会精准放疗分会常务委员;国家中关村肿瘤微创治疗产业技术创新战略联盟肝病专业委员会委员。《中华放射医学与防护杂志》、《浙江医学》、《浙江预防医学》杂志审稿专家;《药品评价》杂志肿瘤版编委;《中华实用医药杂志》常务编委。

  2019年3月25日,浙江省人民医院放疗科正式引入了人工智能自动勾画系统,开展OAR的AI智能勾画(Organ At Risk,指的是放疗危及器官)! 在此之前,这套系统在科里经过了2个月的试用,最终获得科里所有临床医生的一致通过。

  为了实现更好的治疗效果,浙江省人民医院放疗科之前所有的OAR勾画几乎全部由医生完成,工作量巨大,平均每套病例需要耗费医生1~2个小时。

  陈维军,浙江省人民医院放疗科物理主任,见证并落实了整个项目的落地。在陈主任的指导与协助下,该AI系统实现与科里计算机断层扫描CT之间影像数据的自动传输,同时依照科里的临床特色,对AI系统进行了个性化的设置,包括常用器官及平扫CT方面的设置等工作。

  引用AI智能勾画系统之后,AI智能勾画一套病例OAR的时间缩短到3~5分钟内完成,即使考虑到某些器官需要医生再次进行手动修改,也能将临床医生的工作效率直线倍!

  陈主任介绍,与传统自动勾画的不同之处在于,该AI系统可以全自动实现对CT定位机器传输影像数据的智能勾画,而无需人工导入影像、选择配准勾画模板,勾画完成后再由人工传送给TPS系统等操作。

  ▷ 据了解,该AI系统即为国内人工智能公司连心医疗自主研发的连心智能放疗云(LinkingMed Intelligent Radiotherapy Cloud),上图为连心智能勾画与传统自动勾画工作流程与工作效率的对比展示

  AI于放疗的价值不止于效率7460波肖门尾图库,更在于实现一致的标准化勾画,从而进一步提高放疗的安全性,有效解决放疗后遗症发生率高的问题

  人工勾画,最大的问题是无法标准化。不仅不同医生对于同一病例的勾画结果截然不同,而且同一位医生在不同时间对于同一套病例的勾画结果,也不可能完全一致,这就很难保证一致的治疗效果。

  贾勇士主任表示,“AI技术对于放疗的价值不只是效率,更在于避免了人工的差异,保证了治疗方案的一致性。一致性会推动放疗方案的标准化,使得治疗方案之间,甚至是不同放疗单位之间的沟通和协作有了基础的平台。而标准化的勾画,必须也只能由计算机来做。”

  实现危及器官和正常器官的勾画标准,是放射治疗计划制定中对正常组织实施保护的前提,不仅能够显著提高放疗的安全性,有效解决放疗后遗症发生率高的问题;而且还可以在一定程度上减少医生对于组织器官勾画定义的差别和偏移,保证不同时期治疗方案的一致性,为患者交付稳定的、可追溯的治疗方案。

  我们调研过该AI系统的智能勾画算法,它是基于目前大多数放疗机构都采用的RTOG标准训练的,这也是目前最全面的危及器官勾画图谱,并且严格遵守影像与解剖学原理,这种基于云平台和大数据的新型放疗勾画模式保证了一致性勾画结果的标准性,对临床显得非常重要。

  AI智能勾画的准确性,80%的器官达到了中级医生水平,头颈、胸部甚至有9.2%的器官超过中级医生的勾画水平

  我非常关心,AI在放疗临床中的实际表现,贾勇士主任介绍说。之前科里的OAR勾画工作,大部分是由主治医生完成的,属于中级医生级别。应用AI智能勾画的2个月来,处理了近200套临床上的实际病例,这些勾画数据反馈发现,全身100+器官的AI智能勾画结果,80%达到中级医生水平,完全不需要医生手动勾画,头颈和胸部有9.2%的器官,AI的勾画结果超出中级医生水平的表现,令人满意。

  从临床角度出发,我们对算法提出更高的要求,目前是采用了多重神经网络组合+解剖先验知识处理来对AI智能勾画结果进行优化处理,虽然前期计算时间略长,但是会尽量避免临床医生后期手动修改、或者缩短临床医生手动修改的时间。反之,如果只追求AI运算结果的速度,但是牺牲了质量和鲁棒性,就会给临床医生带来很大的修改工作量,这并不是一个优选的方案。

  贾勇士主任认为,AI智能勾画现在可以满足临床医生勾画危及器官的需要了,也就是说技术已经达到比较成熟的程度了。作为一位临床医生,我希望下一步,除了完善一些小细节,是能够在危及器官勾画的基础上实现肿瘤靶区的智能勾画,当然淋巴结转移肿瘤的勾画难度非常大,可能需要耗费大量的资源和研发实践。

  最终,危及器官的勾画和靶病灶的勾画还是要和计划的设计、剂量的设定结合起来,实现对于靶病灶更精准的治疗。

  浙江省人民医院放疗科成立于1997年,目前年实施放疗患者1100余人次,广泛开展三维适形调强、图像引导放疗技术,利用先进的PET/CT技术开展生物适形放疗,实现肿瘤治疗收益最大化,损伤最小化。

  肿瘤学科是院重点学科,依托综合性三甲医院优势,浙江省人民医院放疗科与外科、内科、介入科、肿瘤科、生物治疗科及放射科等多学科密切联系,积极开展肿瘤的外放射治疗、腔内组织间三维近距离后装放射治疗、3D模版引导的放射性粒子植入等综合治疗手段。在头颈部(脑胶质瘤、头颅生殖细胞瘤、垂体瘤、鼻咽癌、口咽癌、下咽癌、喉癌、舌癌等)、胸腹部(如乳癌、肺癌、食道癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、直肠癌、前列腺癌、精原细胞瘤、淋巴瘤等)、妇科宮颈癌等进行多学科综合治疗方面优势明显,取得良好的临床疗效。肺癌、肝癌的介入联合放疗是放疗科的特色之一。

  科室目前拥有放射治疗医师、物理师、技术员、护师40余位,具有高、中、初级职称完整的临床科研梯队,具有丰富的临床经验及严格的放疗质量控制系统。自科室成立来,科室人员已在国际、国家级、省级核心专业期刊上发表专业论文百余篇,副主编《肿瘤放射治疗新技术与临床医师》一书,并主持和参与国家级、省级、厅级等10多项科研项目研究。

  科室拥有专业的医护人员和最先进的设备、软件系统,配有:德国西门子 ONCOR Impression直线加速器,美国瓦里安Acuity全数字化模拟机、放疗专用大孔径四维CT模拟机( GE Discovery CT590Rt)、美国IBA三维蓝水箱及Dose1剂量仪检测系统;两套先进的调强治疗计划系统:荷兰Philips Pinnacle 3V9.8和瑞典 Ray Station V4.7治疗计划系统;New LANTISI网络系统与TPS、CT模拟定位系统和全自动合金模具切割系统及加速器间实现一体化网络连接。随着容积调强高端直线加速器的引进,将进一步加速人工智能AI技术与放疗新技术临床应用相结合,成为精准医学时代放疗发展的一个重要方向。返回搜狐,查看更多