1 突尼斯埃尔马纳尔大学 (UTM) 生物物理与医学技术实验室 ISTMT,突尼斯 2 突尼斯蒙吉本哈米达国立神经病学研究所神经放射学系,突尼斯 3 突尼斯医学院生物物理与医学技术实验室,突尼斯 摘要 缺血性脑卒中是最常见的脑血管疾病,也是全球死亡和长期残疾的主要原因之一。及早发现缺血性脑卒中有助于医生及早诊断,从而大大减少死亡或残疾的可能性。医学研究中使用多种方式来检测缺血性脑卒中;不过,磁共振成像 (MRI) 仍然是该领域最有效的方式。最近,许多研究人员使用深度学习模型在 MRI 图像中检测缺血性脑卒中,并取得了令人鼓舞的结果。在本文中,我们提出了一种使用深度学习模型从 MRI 图像中自动分割缺血性中风病变 (ISL) 的方法。使用的 UNet 模型是混合框架,具有预训练的 ResNet50 架构。数据增强技术已被用于超越模型的准确性。所提出的工作流程已在公共缺血性中风病变分割挑战 (ISLES) 2015 数据集上进行了训练和测试。实验结果证明了我们的方法的性能效率,它实现了 99.43% 的平均准确率和 64.14% 的 Dice 系数 (DC)。我们的方法优于其他最先进的方法,更具体地说,在准确率方面。
1 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心胸部/头颈部肿瘤内科系 2 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学生物医学科学研究生院 3 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心研究性癌症治疗学系 4 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心分子病理学系 5 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心药学部药学药理研究系 6 瑞士巴塞尔 PIQUR Therapeutics AG 7 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心生物统计学系 8 美国德克萨斯州休斯顿贝勒医学院耳鼻喉科系 9 美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心病理学系 10中心,美国德克萨斯州休斯顿 * 通讯作者:Faye M. Johnson 医学博士、哲学博士,德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心 432 室胸腔/头颈部肿瘤内科系,1515 Holcombe Blvd,休斯顿,德克萨斯州 77030,美国。电话:+1 713 792 6363;电子邮件:fmjohns@mdanderson.org .. ‡ 首席研究员:Faye M. Johnson § 所列附属机构为本研究进行时的附属机构。Filip Janku 现在就职于 Monte Rosa Therapeutics。Debora Schmitz 现在就职于 Synendos Therapeutics AG(瑞士巴塞尔)。Hendrik Streefkerk 现在就职于 Streefkerk Life Sciences Consultancy。
放射成像技术,包括磁共振成像 (MRI) 和正电子发射断层扫描 (PET),是广泛应用于神经肿瘤学的标准非侵入性诊断方法。不幸的是,由于与肿瘤进展和/或各种治疗干预相关的不同病理变化具有难以区分的放射图像特征,放射成像数据的准确解释不断受到挑战。近年来,基于机器学习 (ML) 的人工智能 (AI) 技术因其在隐式图像特征提取和综合数据分析方面的优势,已广泛应用于医学图像处理和生物信息学。尽管 ML 技术最近发展迅速,但它在神经肿瘤放射组学分析中的更广泛应用仍面临许多障碍,例如缺乏各种可访问的大型标准化真实患者放射组学脑肿瘤数据以及对各种治疗对肿瘤反应的可靠预测。因此,了解基于 ML 的 AI 技术对于帮助我们满足神经肿瘤临床部署的激增需求至关重要。本文概述了脑肿瘤放射组学分析的 ML 技术的最新进展,重点介绍了专有和公共数据集准备以及用于脑肿瘤诊断、分类(例如原发性和继发性肿瘤)、治疗效果(假进展、放射性坏死)和真实进展之间的区分、生存预测、炎症以及脑肿瘤生物标志物的识别的最新 ML 模型。我们还将神经放射学领域的 ML 模型与其他医学成像领域使用的 ML 模型的主要特征进行了比较,并讨论了这一新兴精准医学领域面临的开放研究挑战和未来工作方向。
神经外科或神经外科是一门医学专业,也称为脑外科,主要研究影响神经系统任何部分的疾病的预防、诊断、手术治疗和康复,包括大脑、脊髓、中枢和周围神经系统以及脑血管系统。神经外科方法在现代神经外科中,神经放射学程序用于诊断和治疗患者。计算机断层扫描 (CT)、磁共振成像 (MRI)、正电子发射断层扫描 (PET)、脑磁图 (MEG) 和立体定向放射外科是计算机辅助成像的例子。术中 MRI 和功能性 MRI 用于多种神经外科手术。在传统的开放式手术中,神经外科医生会在颅骨上钻一个大孔以进入大脑。显微镜和内窥镜目前正在用于涉及较小孔径的技术。小开颅手术与高分辨率显微镜神经组织观察相结合,可产生出色的效果。另一方面,开放式手术仍常用于创伤和紧急情况。在神经外科的几个部分,使用显微外科手术。在 EC-IC 搭桥手术和修复性颈动脉末端切除术中,应用了显微血管技术。动脉瘤夹闭是在显微镜下进行的。显微镜或内窥镜用于微创脊柱手术。显微外科手术用于包括显微椎间盘切除术、椎板切除术和人工椎间盘置换术在内的手术。神经外科医生可以使用立体定位通过小孔径定位大脑中的小目标。这用于功能性神经外科手术,例如在帕金森病或阿尔茨海默病的情况下,当电极
1 德国神经退行性疾病中心 DZNE,德国波恩 2 德国波恩大学医院神经内科 3 德国波恩亚琛工业大学神经内科 4 德国于利希研究中心 JARA-脑研究所分子神经科学和神经成像 5 巴西坎皮纳斯神经科学与神经技术研究所 (BRAINN) 6 巴西坎皮纳斯大学神经内科 7 中南大学湘雅医院神经内科,中国长沙 8 中南大学湘雅医院放射科,中国长沙 9 荷兰奈梅亨拉德堡德大学医学中心唐德斯脑、认知与行为研究所神经内科 10 巴黎索邦大学脑研究所、AP-HP、INSERM、CNRS、法国巴黎皮提耶-萨尔佩特里埃大学医院 11 英国伦敦伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所临床和运动神经科学系共济失调中心 12 英国伦敦伦敦大学学院医院 NHS 基金会国家神经病学和神经外科医院 13 德国图宾根大学神经退行性疾病系和赫蒂临床脑研究所 14 德国图宾根神经退行性疾病中心 (DZNE) 15 德国图宾根大学医院诊断和介入神经放射学系 16 美国明尼苏达州明尼阿波利斯市明尼苏达大学放射学系磁共振研究中心 17 荷兰格罗宁根大学格罗宁根大学医学中心神经病学系
1 伦敦城市大学助产与放射学系,伦敦,英国 2 科孚综合医院医学影像系,康托卡利,希腊 3 纳尔逊·曼德拉大学健康科学学院临床护理科学学院放射学系,伊丽莎白港,南非 4 阿尔斯特大学健康科学学院,德里~伦敦德里,北爱尔兰 5 阿尔斯特大学健康科学学院,科莱雷恩,英国 6 都柏林大学学院,医学院,都柏林,爱尔兰 7 卢布尔雅那大学健康科学学院医学影像与放射治疗系,卢布尔雅那,斯洛文尼亚 8 悉尼大学医学与健康学院悉尼健康科学学院医学影像科学学科,悉尼,澳大利亚 9 放射技师协会与学院,伦敦,英国 10 弗里姆利健康 NHS 基金会,弗里姆利,英国 11荷兰 12 伦敦大学学院医院 NHS 信托神经放射学系,英国伦敦 13 伦敦大学学院神经病学研究所脑修复与康复系,英国伦敦 14 弗莱堡大学医学中心放射学系,德国弗莱堡 15 欧洲医学成像信息学学会,奥地利维也纳 16 欧洲放射学学会,奥地利 Am Gestade 17 法兰克福大学医院放射学系,德国法兰克福 18 科隆大学医院放射学系,德国科隆 19 瑞士西部应用科学与艺术大学(HES-SO)健康科学学院(HESAV),瑞士洛桑 20 格罗宁根大学医学中心格罗宁根大学放射肿瘤学系/健康数据科学中心(DASH),荷兰格罗宁根 21 科克大学学院,爱尔兰科克
1 伦敦城市大学助产与放射学系,伦敦,英国 2 科孚综合医院医学影像系,康托卡利,希腊 3 纳尔逊·曼德拉大学健康科学学院临床护理科学学院放射学系,伊丽莎白港,南非 4 阿尔斯特大学健康科学学院,德里~伦敦德里,北爱尔兰 5 阿尔斯特大学健康科学学院,科莱雷恩,英国 6 都柏林大学学院,医学院,都柏林,爱尔兰 7 卢布尔雅那大学健康科学学院医学影像与放射治疗系,卢布尔雅那,斯洛文尼亚 8 悉尼大学医学与健康学院悉尼健康科学学院医学影像科学学科,悉尼,澳大利亚 9 放射技师协会与学院,伦敦,英国 10 弗里姆利健康 NHS 基金会,弗里姆利,英国 11 乌得勒支大学医学中心放射学系,荷兰乌得勒支 12 伦敦大学学院医院 NHS 信托神经放射学系,英国伦敦 13 伦敦大学学院神经病学研究所脑修复与康复系,英国伦敦 14 弗莱堡大学医学中心放射学系,德国弗莱堡 15 欧洲医学成像信息学学会,奥地利维也纳 16 欧洲放射学学会,奥地利 Am Gestade 17 法兰克福大学医院放射学系,德国法兰克福 18 科隆大学医院放射学系,德国科隆 19 瑞士西部应用科学与艺术大学(HES-SO)健康科学学院(HESAV),瑞士洛桑 20 格罗宁根大学医学中心格罗宁根大学放射肿瘤学系/健康数据科学中心(DASH),荷兰格罗宁根 21 科克大学学院,爱尔兰科克
主管:Amanda K. Lamarre博士,R.Psych,ABPP-CN UBC医院604-822-0769; Amanda.lamarre@vch.ca设置:BCNP位于不列颠哥伦比亚大学医院的Detwiler Pavilion,包括住院和门诊服务。我们是一项跨学科计划,由神经精神病学家,神经科医生,护士,社会工作者,职业治疗师和精神护理工作者组成。人口包括患有脑部疾病的成年人,可能导致行为,情绪或认知,例如神经退行性疾病(例如,帕金森氏病,亨廷顿氏病,多发性硬化症),癫痫病,血管炎,创伤性和创伤性和获得性脑部受伤(例如,脑损伤,以及脑损伤,以及那些疾病,以及那些疾病),以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些疾病,以及那些造成的心理,以及那些造成的心理,以及那些造成的心理。功能性神经系统疾病)。培训经验:在这种实践中,学员将有机会进行全面的神经心理学评估,撰写评估报告,向患者和家人提供反馈,并定期与转诊临床医生进行咨询。典型的评估包括图表审查,对患者和附带线人的访谈,自我报告问卷以及全面的神经心理学测试。重点将是学习基于证据的高级神经心理学解释技术和报告写作。学员还将有机会参加教义会议,包括BCNP大巡回赛和神经放射学回合。在这种实践中没有干预经验。此实践每周两天提供六到12个月。可能出勤的工作日是星期一,星期三和星期四(尽管星期三是首选的一天,因此学员可以参加教育课程)。实践将于2025年7月开始。没有与此实践相关的津贴。要求受训人员进行最近有效的犯罪记录检查。偏好将偏向具有神经心理学背景和职业对神经心理学的职业兴趣的高级研究生学员,尽管初级神经心理学学员也可能适用。
a 瑞士苏黎世苏黎世大学医院神经内科 b 法国维尔瑞夫巴黎萨克雷大学古斯塔夫鲁西癌症医学系 c 德国哥廷根大学医院 (UMG) 放射肿瘤学系 d 德国哥廷根大学医院 (UMG) 下萨克森州综合癌症中心 (CCC-N) e 德国波恩大学医院神经放射学诊所计算放射学和临床 AI 分部 f 德国海德堡德国癌症研究中心 (DKFZ) 医学图像计算分部 g 韩国首尔成均馆大学医学院三星医疗中心血液肿瘤学分部 h 意大利罗马罗马大学放射科学、肿瘤学和解剖病理学系 i 意大利波齐利 IRCCS Neuromed j 大学神经外科和神经内科瑞士苏黎世苏黎世医院和大学 k 德国汉堡汉堡-埃彭多夫大学医院神经外科系和肿瘤生物学研究所 l 美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院麻省总医院癌症中心 m 新加坡国立大学医院血液肿瘤科 n 美国北卡罗来纳州达勒姆杜克大学放射肿瘤科和神经外科系 o 美国康涅狄格州纽黑文耶鲁癌症中心耶鲁医学院医学系(肿瘤内科) p 瑞士罗特克鲁兹安进(欧洲)有限公司 q 澳大利亚墨尔本墨尔本大学 Peter MacCallum 癌症中心放射肿瘤科 r 澳大利亚墨尔本墨尔本大学 Sir Peter MacCallum 临床肿瘤科 s 荷兰马斯特里赫特马斯特里赫特大学医学中心呼吸医学系、GROW 肿瘤和生殖学院
a 伊萨尔右翼医院放射肿瘤学系;b 信息学系;c 伊萨尔右翼医院诊断和介入神经放射学系;d 慕尼黑工业大学 TranslaTUM - 中央转化癌症研究中心;e 慕尼黑亥姆霍兹中心亥姆霍兹 AI;f 德国转化癌症研究联合会 (DKTK),慕尼黑合作伙伴网站,德国慕尼黑;g 苏黎世大学医院放射肿瘤学系,瑞士苏黎世;h 马格德堡大学医院放射肿瘤学系,马格德堡;i 耶拿大学医院放射治疗和放射肿瘤学系,耶拿弗里德里希席勒大学;j 慕尼黑工业大学伊萨尔右翼医院神经外科系,慕尼黑;k 海德堡大学医院放射肿瘤学系; l 海德堡放射肿瘤研究所 (HIRO)、国家放射肿瘤中心 (NCRO)、海德堡;m 德国哥廷根大学医学中心放射肿瘤学系;n 瑞士阿劳州立大学 KSA-KSB 放射肿瘤学中心;o 富尔达综合医院放射肿瘤学系;p 基尔石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医学中心放射肿瘤学系;q 弗莱堡大学医学中心放射肿瘤学系;r 德国癌症联盟 (DKTK)、弗莱堡合作伙伴中心、德国弗莱堡;s 德国肿瘤中心、塞浦路斯欧洲大学放射肿瘤学系,塞浦路斯利马索尔;t 法兰克福及德国北部 Saphir 放射外科中心,盖斯特罗;u 法兰克福大学医院神经外科系,法兰克福; v 德国慕尼黑亥姆霍兹中心放射医学研究所 (IRM)、放射科学系 (DRS)
