全新3D成像+人工智能技術,有望準確判斷高危前列腺癌
醫(yī)學資訊
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前列腺癌被稱為“沉默的殺手”,嚴重威脅男性健康甚至生命。據(jù)國家癌癥中心數(shù)據(jù),2020年,我國前列腺癌發(fā)病率為15.6/10萬,位列男性惡性腫瘤發(fā)病率的第6位。
我國每年約有5萬人因前列腺癌死亡,而且很多患者一經(jīng)確診就是中晚期。
低危前列腺癌生長緩慢,通常無需治療,只需要密切觀察、監(jiān)測,而高危前列腺癌則需要立即治療。

為明確患者腫瘤的侵襲性,醫(yī)生通常會通過活檢尋找異常情況,但這種二維方法診斷準確性較低,很難準確診斷邊緣性病例,可能導致低危前列腺癌過度治療,或高危前列腺癌被漏診,無法得到及時治療。
近日,由華盛頓大學領導開發(fā)了一種新的非侵入性的方法,可以對整個3D活檢結果進行成像,而不僅僅是切片。
在一項原理證明的實驗中,研究人員對50名患者的300個3D活組織切片進行了成像,每個患者6個活組織切片,使用3D和2D結果來預測患者腫瘤侵襲的風險。結果顯示,3D檢測更容易識別出五年內(nèi)復發(fā)風險更高的病例。該團隊在《癌癥研究》雜志上發(fā)表了這些研究結果。
與傳統(tǒng)病理學相比,3D檢測準確性更高。它能確定哪些患者需要積極治療或哪些患者對某些藥物反應最好。
研究人員使用了10多年前接受手術的患者的前列腺標本,因此他們了解每位患者的結果,并可以使用這些信息來訓練計算機預測結果。在這項研究中,一半的樣本是高侵襲性前列腺癌。
為了創(chuàng)建3D樣本,研究人員從手術切除的前列腺中提取了“活組織核”(圓柱形組織塞),然后對活組織核進行染色以模擬2D方法中使用的典型染色。
該團隊使用開放式光片顯微鏡對每個組織切片核心進行成像,該顯微鏡在不破壞組織樣本的情況下通過光學“切片”并成像。

上圖顯示的是來自前列腺的兩個3D活檢樣本中腺體體積渲染的屏幕截圖(黃色:腺體的外壁;紅色:腺體內(nèi)部充滿液體的空間)。與良性組織樣本(底部)相比,癌癥樣本(頂部)顯示出更小、更密集的腺體。
3D圖像提供了比2D圖像更多的信息,具體來說,是關于整個組織中腺體復雜的樹狀結構的細節(jié)。這些附加功能增加了計算機正確預測癌癥侵襲程度的可能性。
研究人員使用了新的人工智能方法,包括深度學習圖像轉換技術,來幫助管理和解釋該項目產(chǎn)生的大型數(shù)據(jù)集。
隨著醫(yī)學成像技術和計算分析方法的不斷完善,研究團隊計劃開展更大規(guī)模的臨床研究,希望可以為病理學帶來變革,讓更多患者受益。
2021-12-14 11:13
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