Desarrollo de tecnología de IA para producir imágenes de TC basadas en MRI
Diagrama esquemático del flujo de entrenamiento y prueba. Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
El ultrasonido enfocado transcraneal se puede usar para tratar trastornos degenerativos del movimiento, dolor intratable y trastornos mentales al enviar energía de ultrasonido a un área específica del cerebro sin abrir el cráneo. Este tratamiento debe realizarse con una tecnología basada en imágenes que pueda localizar las lesiones cerebrales. Los médicos suelen utilizar la tomografía computarizada para obtener información sobre el cráneo de un paciente que es difícil de identificar solo con la resonancia magnética y para enfocar con precisión el ultrasonido en las lesiones a través del cráneo. Sin embargo, ha habido preocupaciones sobre la seguridad de las tomografías computarizadas, durante las cuales la exposición a la radiación es inevitable, especialmente en pacientes pediátricos y embarazadas.
Dra. El equipo de Hyungmin Kim en el Centro de Investigación de Biónica del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST, presidente Seok-Jin Yoon) desarrolló una tecnología de inteligencia artificial para generar imágenes de TC basadas en imágenes de resonancia magnética y realizó un experimento de simulación. Los resultados mostraron que el procedimiento de ultrasonido focalizado transcraneal podría realizarse solo con MRI.
Se han hecho esfuerzos para obtener información craneal de imágenes de MRI, pero las bobinas especiales para MRI o protocolos de imágenes que no están ampliamente disponibles en se requiere el campo de la medicina. Como alternativa, el interés por adquirir imágenes de TC basadas en inteligencia artificial ha sido alto en todo el mundo, pero su eficacia clínica no ha sido probada. El equipo de investigación de KIST demostró que las imágenes de TC obtenidas mediante inteligencia artificial tienen utilidad clínica.
El equipo de investigación de KIST desarrolló una red generativa antagónica condicional tridimensional que aprende el proceso de transformación de TC no lineal a partir de imágenes de resonancia magnética ponderadas en T1, entre los tipos más utilizados en el campo de la medicina. El equipo ideó una función de pérdida que minimiza el error de variación de píxeles de la unidad Hounsfield de las imágenes de TC y también optimizó el rendimiento de la red neuronal comparando los cambios en la calidad de las imágenes de TC sintéticas de acuerdo con los métodos de normalización de las señales de imagen de RM, como Z -normalización de puntuación y normalización de coincidencia de histograma lineal parcial.
El número de filtros se describe debajo de cada capa. Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
Para un tratamiento de ultrasonido seguro y efectivo, es imperativo comprender de antemano la relación de densidad del cráneo y el grosor del cráneo de cada paciente, y cuando estos factores del cráneo se obtuvieron a través de la TC sintética, ambos los factores mostraron una correlación >0,90 con el CT real. No hubo diferencia estadísticamente significativa. Además, cuando se realizó un tratamiento con ultrasonido simulado, la distancia focal del ultrasonido tuvo un error de menos de 1 mm, la presión acústica pico intracraneal tuvo un error de aproximadamente 3,1 % y la similitud del volumen focal fue de aproximadamente 83 %. Esto demostró que el sistema de tratamiento de ultrasonido focalizado transcraneal se puede realizar solo con la imagen de resonancia magnética.
Dr. Hyungmin Kim de KIST dijo: «Los pacientes pueden recibir un tratamiento de ultrasonido enfocado sin preocuparse por la exposición a la radiación, y dado que se pueden omitir los procesos de alineación e imágenes adicionales, esto reducirá la carga de trabajo del personal, lo que se traducirá en una reducción del tiempo y los costos económicos». También afirmó que «a través de estudios de seguimiento para identificar el error asociado con los parámetros y transductores de ultrasonido y comprender la posibilidad de la aplicación de TC de inteligencia artificial en varias partes del cuerpo, planeamos continuar desarrollando la tecnología para su aplicabilidad en varios tratamientos tecnologías».
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Desarrollo de tecnología de cirugía de ultrasonido enfocado de precisión que destruye solo los tejidos deseados Más información: Heekyung Koh et al, Simulación acústica para ultrasonido enfocado transcraneal usando TC sintética basada en GAN, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics (2021). DOI: 10.1109/JBHI.2021.3103387 Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología Cita: Desarrollo de tecnología de IA para producir imágenes de TC basadas en resonancia magnética (10 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https:/ /medicalxpress.com/news/2021-11-ai-technology-ct-images-based.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.