Как глубокое обучение в 10 раз снижает дозу облучения при МРТ

0
219
Глубокое обучение снижает облучение при МРТ
МРТ с глубоким обучением снижает дозу облучения

Subtle Medical, стартап из Кремниевой долины, использует глубокое обучение для снижения затрат на магнитно-резонансное сканирование (МРТ) — с точки зрения денег, времени и радиационного воздействия.

ПЭТ-сканирование (Позитронно-эмиссионная томография) и МРТ используются для получения подробных изображений органов и внутренних структур пациента, которые помогают врачам диагностировать заболевания. Сканирование ПЭТ обычно занимает 45 минут для захвата всего человеческого тела, тогда как МРТ могут занимать до трех часов. Это означает, что более 35 миллионов пациентов в год, только в США, совместно проводят бесчисленные часы и миллиарды долларов на медицинские осмотры.

Subtle Medical, победитель премии NVIDIA Inception, стремится улучшить эффективность процесса сканирования. И, изменяя этот процесс, надеются значительно повысить производительность больниц и снизить риски для пациентов.

Грег Захарчук и Энхао Гонг, основатели Subtle Medical, встретились в Стэнфордском университете, где Захарчук консультирует Гонга в своих докторских исследованиях. Их компания использует глубокое обучение для улучшения качества изображения, что позволяет сократить на три четверти продолжительность МРТ и ПЭТ-сканирования.

В дополнение к сокращению времени, которое люди проводят внутри МРТ-сканера, их технология может улучшить безопасность медицинских осмотров. Гадолиний, потенциально опасный металл, осаждается в организме во время МРТ-контрастного сканирования, и его предполагаемые побочные эффекты привели к судебным искам. Subtle Medical сокращает количество необходимой контрастной дозы до 10 раз.

Компания использует графические процессоры NVIDIA и CUDA для обучения своей модели глубокого обучения. Графические вычисления позволили своей исследовательской группе ускорить процесс глубокого обучения с 1-10 минут на изображение до одной секунды на изображение.

Глубокое обучение улучшает снимки ПЭТ-сканирования

Рентгеновское зрение ИИ

В то время как Subtle Medical могла резко сократить продолжительность МРТ, исследования показали, что точность также улучшилась — в три раза.

Компания обучила свою глубокую обучающую модель, используя тысячи изображений от пациентов через Стэнфорд. Используя эту работу, Захарчук и Гонг смогли улучшить сканирование, которое использовало только 10 процентов типичной дозы облучения, и дали результаты, которые соответствовали качеству сканирования с полным контрастным излучением.

Эти же результаты могут быть также применены к ПЭТ-сканированию, которые обычно используются для лечения болезни Альцгеймера и диагностики рака. Команда Subtle Medical смогла добиться такого же качества изображения с помощью пятиминутного теста с искусственным интеллектом, а также уменьшить дозу облучения до 200 раз.

Существует много практических применений для исследований Subtle Medical

Более быстрое сканирование означает повышение производительности и более быструю диагностику. Более низкие дозы означают более безопасные условия для пациентов. И улучшенный рабочий процесс означает лучшее управление потребностями пациента, а также экономию денег и времени и, самое главное, больше диагнозов большему количеству пациентов.

В будущем компания надеется расширить свои возможности в клинических испытаниях, где их результаты могут напрямую помочь пациентам и больницам. Несмотря на то, что компания была основана всего год назад, компания Subtle Medical рассчитывает подать заявку на разрешение FDA в этом году.

«Мы хотим внедрить эту технологию в клиники, чтобы все пациенты и больницы могли воспользоваться этой технологией», — сказал Гонг. «Мы хотим расширить возможности медицинской визуализации с помощью инфраструктуры ИИ, чтобы сделать ее более доступной».

Источник: nvidia.com