如何使用相机图像在微创手术评估与血液灌注器官运作是否足够?德国癌症研究中心的科学家们(DKFZ)和Stadtisches Klinikum卡尔斯鲁厄已经成功地自动监测缺血期间肾脏手术只使用组织的光学特性,而不是依赖注入造影剂。要做到这一点,他们把一个特殊的成像技术与人工智能方法。新方法已经被第一次使用患者的肾脏肿瘤。
微创外科技术,也被称为“微创手术”,正日益取代传统的开放操作也在癌症治疗。例如,某些肿瘤的内部器官可以删除在这样的腹腔镜手术。这包括乐器被称为腹腔镜的使用,这是通过一个小切口插入腹部皮肤,然后让医生可以查看受影响的器官。
摄像机连接到腹腔镜将RGB图像信号。然而,它已被证明,人体组织光学特性,不能用这个图像信息表示。在欧洲研究委员会的范围(ERC)项目神经bdapp官方下载安卓版香料和合作Stadtisches Klinikum卡尔斯鲁厄,莉娜Maier-Hein (DKFZ)和她的团队,因此,调查了多光谱成像技术在这种情况下的使用。这些多光谱相机系统不仅捕捉RGB,但是提供一个多光谱测量占地16波长范围。这可以想象某些功能性质的组织无形的传统相机系统,比如一个器官的血液灌注状态。
这是相关的,例如,在肾癌患者肿瘤移除手术。干预期间,血液流向灾区必须打断了夹紧的动脉。只依靠传统的腹腔镜RGB视频使得它几乎不可能评估组织灌注的状态。只有通过使用荧光对比剂,注入病人随后积累灌注组织,医生能够看到是否正确的器官从血液供应被切断。如果这是不成功的,对比剂被淘汰了约30分钟,这样可以重复的过程。
“我们能够表明,肾脏血液灌注得以成像造影剂和实时使用多光谱成像技术和人工智能的结合”,丽娜Meier-Hein说。这项新技术已被成功地用于研究在十部分切除术患者接受。“因为我们的方法允许组织的血液灌注状态被监视居住,血管的夹紧在必要时可以立即纠正。这减少了过程的持续时间,使其对患者更安全”,莱昂纳多Ayala说,该研究的第一作者。这项新技术还消除了造影剂过敏反应的风险。
两个方面起到了决定性的作用在图像的采集和处理数据。利用多光谱成像系统微创手术失败了,到目前为止,除其他事项外,由于所需的时间由系统来获取和处理数据。如果需要几秒钟来计算一个新的形象,信息几乎是在手术过程中无法使用。通过使用新颖的多光谱相机技术,研究人员已经能够解决这个问题。新开发的系统提供每秒25帧,因此流体视频图像。另一方面,灌注估计可以完成首次使用人工智能方法,不依赖于大量的训练数据。这里的特色是人工智能学会区分灌注non-perfused重新组织为每个病人。“这是必要的,因为组织是不一样的在每一个病人,所以光学特性也可以非常不同”,莱昂纳多Ayala解释道。因此,开始手术,一个简短的视频序列的肾脏被记录为每个患者腹腔镜的帮助。“然后算法计算,基于病人的个人图像数据,血液流动的状态如何影响组织的光学特性,使血液流动的程度可以显示在手术”,蒂姆·阿德勒补充道。
类似的方法也可以用于其他外科问题在未来。土偶teb,临床项目的领导,认为,这种新技术的潜力很大的方法:“光谱成像结合新的基于ai分析工具可能成为一个重要工具快速、可靠和安全的功能成像在微创手术。”
