深度学习在脑胶质瘤影像学的研究进展
2021-01-03张斌薛彩强林晓强景梦园邓靓娜韩涛周俊林
中国医学物理学杂志 2021年8期
张斌,薛彩强,林晓强,景梦园,邓靓娜,韩涛,周俊林
兰州大学第二医院放射科/兰州大学第二临床医学院/甘肃省医学影像重点实验室,甘肃兰州730030
前言
脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发肿瘤,约占中枢神经系统原发恶性肿瘤的80%。MRI作为首选检查方法广泛应用于脑胶质瘤的诊断,然而,胶质瘤的异质性血管生成、细胞增殖、细胞侵袭和凋亡可以转化成丰富的影像征象[1],使得常规的影像学评估面临巨大的挑战。深度学习作为机器学习的一个分支,相比于经典的机器学习,它不需要预先选择特征,反之可以学习对分类或预测最相关的特征[2]。随着深度学习发展的不断深入,为脑胶质瘤的精准预测、个性化治疗提供了全新途径。笔者就深度学习在脑胶质瘤精准分割、分级分型、鉴别诊断及预后预测的进展进行综述。
1 深度学习在脑胶质瘤分割的研究进展
肿瘤分割是辅助癌症诊断和治疗的关键步骤,脑胶质瘤术前和术后需要定量的指标来指导治疗、风险分层和预测预后[3]。然而,考虑到脑胶质瘤的特点和设备噪声,精确分割肿瘤是一项具有挑战性的任务。
利用MRI进行脑肿瘤分割可非侵入性获取相关信息,如肿瘤的形状和大小,以及病理活检取样的定位。然而,常规MRI一维技术评价是不准确的,不能反映实际肿瘤负荷的变化[4]。手动脑肿瘤分割是肿瘤分割的黄金标准,但它耗时长且受阅片人的主观影响,使得快速且可再现的分割具有挑战性。……
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