Dracula adı verilen yeni yapay zeka sayesinde nefes alırken hareket eden tümörler saniyeler içinde tespit edilebiliyor. Bu sayede radyoterapi tedavileri optimize edilerek, sağlıklı organlara zarar vermeden daha yüksek dozda radyoterapi verilebilecek.
Dracula(deep radial convolutional neural network- derin radyal kıvrımlı nöral ağ) hastanın tüm anatomisini içeren MRI(emar) görüntülerini replike ederek,normalde taramalarda çıkmayan tümörler gibi anomalileri tespit edebiliyor.
Normalde bu numune taramalardan yüksek kaliteli 4D emar görüntüleri oluşturmak saatler alırken, YZ bu işi 28 saniyede yapabiliyor.
Bu yeniden oluşturulan görüntüler sayesinde, hasta nefes alırken tümörler takip edilerek, radyoterapi doğrulukla uygulanabiliyor. Bu prosese manyetik rezonans kılavuzlu radyoterapi deniyor ve hastaya daha faydalı bir şekilde aktarılmasını sağlıyor.
Araştırma Radiotherapy and Oncology dergisinde yayınlandı. Londra Kanser Araştırmaları Enstitüsü ve The Royal Marsden NHS Foundation Trust’dan bilim adamları tarafından yönetildi. Ayrıca İngiltere Kanser Araştırmaları, NVIDIA ve Royal Marsden’deki NIHR Biyomedikal Araştırma Merkezi ve ICR tarafından finanse edildi.
Daha Hızlı Görüntü Elde Ediliyor
Hastaların nefes almasıyla hareket eden tümörleri tedavi etmek için tümörün 3D hacmini gösteren 4D manyetik rezonans görüntüleri gerekiyor. Çünkü solunum fazında tümör ve etrafındaki organlar farklı konumlarda oluyor. İşte birkaç solunum fazı birleştirilerek, orta pozisyon 4D MRI resmi hesaplanabiliyor. Orta pozisyon resimleri tümörün ortalama konumunu ve nefesle beraber hareketini ortaya koyuyor. İşte doğru radyoterapi tedavisini uygulamak için çok doğru bir şekilde planlaması gerekiyor.
Bu tipteki tümörleri tedavi etmek hastanın uzun süre nefesini tutması gerekiyor ki, bu hastanın hem tedavisini uzamasına ve hem de zorlaşmasına neden oluyor.
İşte Dracula 4D MRI orta pozisyon fotolarını saniyeler içinde elde ediyor ve radyoterapinin daha gerçek zamanlı olmasına yardımcı oluyor. Bu da tedavinin hasta anatomisine daha iyi bir adapte olmasını sağlıyor.
Klinikte Dracula tarafından yeniden oluşturulan görüntüler kullanarak, MR ve lineer hızlandırıcının birleştirildiği MR Linac makinesinde tümörlerin yeri belirlenerek, radyoterapi veriliyor. Yani sadece tümöre radyasyon verilerek, sağlıklı organların göreceği zarar minimize ediliyor.
Bu yeni YZ’ler aynı insan beynindeki nöron ağları gibi çalışarak birkaç denemeden sonra yüksek kaliteli 4D MRI görüntüleri oluşturuyor. Normalde klinik kullanım için düşük çözünürlüklü olan 4D MRI görüntüleri Dracula’ya veri girmek için kullanılıyor.
Dracula’nın performansı diğer gibi MRI algoritmasına karşı doğrulandı. Araştırmacılar Likert ölçeğine göre(0-5 arası) Dracula görüntülerinin 1,8-3,4 arası puan aldığını belirtiyor. Bazı görüntülerde biraz bulanıklık olsa organların seçilebildiği belirtiliyor.
Araştırmacılar görüntülerin MoCo-HDTV kadar iyi olduğunu ve hastanın tümörlerinin ve kalp- yemek borusu gibi organlarının kolayca görüntülenebildiğini böylece radyoterapi dozunun arttırılabildiğini söylüyor. Bu sayede pankreas kanseri gibi zorlu tedavilerde diğer organlara zarar vermeden dozajın arttırılabileceğini düşünüyor.
Kaynak : https://medicalxpress.com/news/2021-06-mri-images-reconstructed-artificial-intelligence.html
Araştırma Referansı :
Joshua N. Freedman et al, Rapid 4D-MRI reconstruction using a deep radial convolutional neural network: Dracula, Radiotherapy and Oncology (2021). DOI: 10.1016/j.radonc.2021.03.034
