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據聯影醫療官方報導,近日基于聯影醫療一體化PET/MR設備uPMR 790收集數據的一項研究取得了重大成果。
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該項研究首次實現了單PET系統的智能衰減校正和MR解剖定位圖像生成,這意味著患者只需要做單一的PET檢查,就能同時獲得生理和結構成像!此項研究若能投入應用,將大大減少人體遭受的輻射,并造福因體內有金屬植入而無法進行MR檢查的患者。
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這是中山大學腫瘤防治中心、中國科學院深圳先進技術研究院與聯影醫療圍繞人工智能賦能 PET/MR 設備多項合作的首個成果。此項研究的科研成果發表在國際權威期刊Physics in Medicine and Biology上。
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下面就讓我們來詳細了解一下這項研究的內容。
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通常在臨床診斷中,既需要PET成像來獲取個體的功能影像又需要CT或者MR圖像提供結構影像和衰減校正。
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目前利用PET/MR或PET/CT一體機,可以同時掃描患者,獲得兩種圖像,并將兩者結合形成優勢互補。然而兩種掃描結合也會有種種弊端。
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對于PET/CT掃描來說,患者既要接受PET掃描所需的口服/注射放射性標志物,還要接受CT掃描的X射線的照射。
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對于PET/MR掃描來說,由于MR的原理是核磁共振,所以不具有額外的放射性,但是患者體內不能有金屬物品,比如心臟起搏器、血管支架、人工耳蝸、骨釘等。
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同時進行兩種掃描還會花費更多的時間,目前一個典型的PET/MR全身掃描需要40到60分鐘,對患者和醫院檢查工作的負荷都是一個挑戰。
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多模態醫學圖像生成模型
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基于這種現狀,深圳先進院、中大腫瘤與聯影醫療三方聯合,提出了一種“基于生成對抗網絡的多任務深度學習模型”,可以單從原始未經衰減校正的PET圖像(NAC PET)中去除噪聲和偽影,生成衰減校正 PET圖像(sAC PET)以及相對應的MR解剖定位圖像(sMR)。
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通過該模型生成的sAC PET和sMR圖像與真實AC PET和真實MR圖像對比,兩組圖像具有較高相似性。
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這意味著患者只需要做單一的PET檢查,就能同時獲得生理和結構成像。
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該研究提出的多模態醫學圖像生成技術已經申請國家發明專利,若能在臨床中得以應用,將造福廣大的患者和醫院。
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此次研究中用以收集數據的設備uPMR 790,擁有突出的硬件性能和軟件功能。
搭載了uSync科研平臺,以數字光導探測器和3.0T超導磁體的1mm高精度空間融合,實現中心成像視野等量級匹配。全身智能定位“EasyPlan”,采用深度學習算法,實現全身自動精準定位,可根據所識別器官智能調節掃描床位,針對病灶精準成像。
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智能衰減校正,采用3D神經網絡,精準確定MR圖像中不同組織對應的PET衰減值,實現各床位組織智能精細分割,大幅提高PET圖像質量和定量準確性。
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同時,將過去分鐘級的信息互通提升至0.1ms高精度時間同步,以實時動態融合,實現從分鐘級、臨床級同步到亞毫秒級、科研級同步的跨越。因而對此次研究的重大突破也貢獻了詳實的數據。
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而同樣屬于一體化設備,聯影醫療的另一款明星產品“探索者uExplorer”在2019年1月獲得了FDA 的認證。該種掃描儀擁有搭載了560,000多個探測器元件和近54,000個光傳感器和電子通道,與目前臨床PET/CT掃描儀相比,uEXPLORER擁有40倍的靈敏度,能夠在15至30秒內對整個病人進行成像,并且只要求患者在手術過程中僅屏住一次呼吸,減少了圖像模糊的可能性。
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帶領國內企業進入影像市場
長期以來,MRI、CT、PET-CT等技術高度密集的設備,幾乎被通用電氣、飛利浦、西門子三家跨國企業壟斷。這三家跨國企業壟斷中國高端醫療設備的90%,而國內設備的占比不足10%。在PET-CT領域,國內醫院更是100%依賴進口,銷售價格和維護費用十分高昂。
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而據聯影介紹,在他們向市場推出25款綜合性能國際領先的高端醫學影像產品后,完全打破了過去幾十年外資企業對中國的技術封鎖和市場壟斷,倒逼同類型進口品牌大幅降價,平均降幅高達30%左右。
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目前,聯影擁有七大高端醫療設備事業部:部件(CO)、計算機斷層掃描儀(CT)、磁共振(MRI)、X射線(X-Ray)、分子影像(MI)、移動醫療(m-Health)、軟件(SW),是國內唯一一家產品線覆蓋全線高端醫療影像設備,并同時擁有核心技術的公司。伴隨著世界首臺全景動態掃描PET-CT“探索者”在2017年中期的面世,聯影的PET-CT技術可以躋身于國際第一梯隊。
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相信在國家和企業的雙重努力下,越來越多物美價廉的國產器械將會走進市場,利好國民健康!