自動(dòng)化AI算法

布萊根婦女醫(yī)院的醫(yī)學(xué)人工智能(AIM)計(jì)劃和馬薩諸塞州總醫(yī)院的心血管影像研究中心(CIRC)的研究人員聯(lián)手開發(fā)和評(píng)估了可以幫助改變這一狀況的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過CT掃描自動(dòng)測(cè)量冠狀動(dòng)脈鈣，以幫助醫(yī)生和患者就心血管預(yù)防做出更明智的決定。該團(tuán)隊(duì)使用來(lái)自20,000多個(gè)個(gè)人的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該系統(tǒng)，并取得了可喜的結(jié)果。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在自然交流。 冠狀動(dòng)脈鈣化-心臟動(dòng)脈壁上鈣化斑塊的積聚-是不良心血管事件如心臟病發(fā)作的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)。可以通過計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)掃描來(lái)檢測(cè)冠狀動(dòng)脈鈣，但是要量化斑塊的數(shù)量需要放射學(xué)專業(yè)知識(shí)，時(shí)間和專門的設(shè)備。在實(shí)踐中，盡管胸部CT掃描相當(dāng)普遍，但鈣質(zhì)分?jǐn)?shù)CT卻并非如此。

AIM的數(shù)據(jù)科學(xué)家MSc的主要作者Roman Zeleznik與同事合作，開發(fā)了本文所述的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過對(duì)冠狀動(dòng)脈鈣質(zhì)進(jìn)行評(píng)分來(lái)自動(dòng)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)心血管事件。雖然該工具目前僅用于研究目的，但Zeleznik及其合作者已將其開源并免費(fèi)提供給任何人使用。

Zeleznik說(shuō)：“從理論上講，深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以做很多人類量化鈣的工作。”“我們的論文表明，有可能以自動(dòng)化方式做到這一點(diǎn)。”

相應(yīng)的作者Hugo Aerts博士說(shuō)：“幾乎每位接受胸部CT掃描的患者都可以獲得冠狀動(dòng)脈鈣信息，但之所以無(wú)法量化，是因?yàn)槊课换颊呋ㄙM(fèi)太多的時(shí)間。”布里格姆和哈佛醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)人工智能(AIM)計(jì)劃。“我們開發(fā)了一種算法，可以自動(dòng)識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)個(gè)體。”

CIRC @ MGH的主任Udo Hoffmann，醫(yī)學(xué)博士，他是FHS，PROMISE和ROMICAT中CT成像的主要研究人員，他強(qiáng)調(diào)說(shuō)，這項(xiàng)研究的*之處之一是包括了三個(gè)國(guó)家心臟，肺和血液研究所，資助了高質(zhì)量的圖像和結(jié)果試驗(yàn)，以增強(qiáng)這些結(jié)果在環(huán)境中的可推廣性。

該團(tuán)隊(duì)首先根據(jù)弗雷明漢心臟研究(FHS)的數(shù)據(jù)對(duì)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行了培訓(xùn)，該研究是一項(xiàng)的無(wú)癥狀社區(qū)隊(duì)列研究。Framingham的參與者接受了專門的鈣評(píng)分CT掃描，這些掃描由專業(yè)的人類讀者手動(dòng)評(píng)分，并用于訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。然后將深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用于另外三個(gè)研究隊(duì)列，其中包括患有肺癌篩查CT的重度吸煙者(NLST：國(guó)家肺部篩查試驗(yàn))，患有穩(wěn)定胸痛的患者進(jìn)行心臟CT篩查(PROMISE：評(píng)估多發(fā)性前瞻性多中心成像研究)胸痛)，以及患有心臟CT的急性胸痛患者(ROMICAT-II：使用計(jì)算機(jī)輔助斷層掃描試驗(yàn)排除心肌梗塞)。總而言之，該團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了20,000多人的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。