全新3D成像+人工智能技术,有望准确判断高危前列腺癌
前列腺癌被称为“沉默的杀手”,严重威胁男性健康甚至生命。据国家癌症中心数据,2020年,我国前列腺癌发病率为15.6/10万,位列男性恶性肿瘤发病率的第6位。
我国每年约有5万人因前列腺癌死亡,而且很多患者一经确诊就是中晚期。
低危前列腺癌生长缓慢,通常无需治疗,只需要密切观察、监测,而高危前列腺癌则需要立即治疗。
为明确患者肿瘤的侵袭性,医生通常会通过活检寻找异常情况,但这种二维方法诊断准确性较低,很难准确诊断边缘性病例,可能导致低危前列腺癌过度治疗,或高危前列腺癌被漏诊,无法得到及时治疗。
近日,由华盛顿大学领导开发了一种新的非侵入性的方法,可以对整个3D活检结果进行成像,而不仅仅是切片。
在一项原理证明的实验中,研究人员对50名患者的300个3D活组织切片进行了成像,每个患者6个活组织切片,使用3D和2D结果来预测患者肿瘤侵袭的风险。结果显示,3D检测更容易识别出五年内复发风险更高的病例。该团队在《癌症研究》杂志上发表了这些研究结果。
与传统病理学相比,3D检测准确性更高。它能确定哪些患者需要积极治疗或哪些患者对某些药物反应最好。
研究人员使用了10多年前接受手术的患者的前列腺标本,因此他们了解每位患者的结果,并可以使用这些信息来训练计算机预测结果。在这项研究中,一半的样本是高侵袭性前列腺癌。
为了创建3D样本,研究人员从手术切除的前列腺中提取了“活组织核”(圆柱形组织塞),然后对活组织核进行染色以模拟2D方法中使用的典型染色。
该团队使用开放式光片显微镜对每个组织切片核心进行成像,该显微镜在不破坏组织样本的情况下通过光学“切片”并成像。
上图显示的是来自前列腺的两个3D活检样本中腺体体积渲染的屏幕截图(黄色:腺体的外壁;红色:腺体内部充满液体的空间)。与良性组织样本(底部)相比,癌症样本(顶部)显示出更小、更密集的腺体。
3D图像提供了比2D图像更多的信息,具体来说,是关于整个组织中腺体复杂的树状结构的细节。这些附加功能增加了计算机正确预测癌症侵袭程度的可能性。
研究人员使用了新的人工智能方法,包括深度学习图像转换技术,来帮助管理和解释该项目产生的大型数据集。
随着医学成像技术和计算分析方法的不断完善,研究团队计划开展更大规模的临床研究,希望可以为病理学带来变革,让更多患者受益。
2021-12-14 11:13
好医友小编
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