文献速递:人工智能医学影像分割— PSMA-PET 提升了基于深度学习的自动化CT肾脏分割技术
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文献速递介绍
最近的研究表明,使用177Lu标记的前列腺特异性膜抗原(PSMA)的放射性药物治疗(RPT)对于治疗去势抵抗性前列腺癌是有益的。为了实现最佳治疗效果,关键是在治疗过程中向肿瘤提供尽可能高的吸收剂量,同时保护健康组织免受毒性影响。与RPT中许多其他典型的风险器官不同,膀胱、颌下腺和腮腺以及肾脏表现出对PSMA的增加积聚,因此暴露于更高的吸收剂量,因此被认为是可能导致治疗限制的风险器官。因此,基于PSMA的RPT涉及肾脏毒性的风险,建议估计治疗周期中的肾脏吸收剂量和实际累积的肾脏吸收剂量。可用177Lu-PSMA SPECT/CT进行肾脏剂量学,这需要确定肾脏的位置、大小和形状。尽管可以使用MRI等不同的形态成像方式,但这些形态参数通常是从CT图像中确定的,这些图像通常是RPT规划所必需的。虽然如果操作者受过充分培训和经验丰富,手动分割可能是最准确的方法,但它的主要缺点是耗时且即使对同一肾脏的分割也可能导致显著的观察者间和观察者内变异。为了缓解这些问题,近年来提出了许多使用自动技术(如基于可变形模型或基于图谱的分割)进行分割的努力。随着机器学习的最近成功,卷积神经网络(CNNs)已被证明对基于CT的肾脏分割具有巨大潜力。尽管已经开发了各种基于CT的自动肾脏分割,但它们都仅基于形态信息。在这项工作中,我们的想法是通过包含来自PSMA-PET的功能信息来增强这些基于形态的分割。这有望减少中提出的问题,因为囊肿可以在PSMA-PET图像中轻松检测到,因为摄取量减少。此外,肾脏、肝脏和脾脏中不同的活动浓度提供了区分这些器官的额外手段,这反过来可能会显著改善仅基于CT的自动肾脏分割。在这项研究中,使用108个手动分割的基于PSMA的PET/CT扫描的数据集来训练不同的CNNs进行自动肾脏分割。应用了不同的方法来利用自动分割过程中的PET信息。最后,由一位经验丰富的核医学医师对100名额外患者的自动分割(包括和不包括PET信息)进行了视觉评估。
Title
题目
PSMA-PET improves deep learning-based automated CT kidney segmentation