浙江省人民医院放疗科于3月底正式引入了人工智能自动勾画系统,开展OAR(Organ At Risk,指的是放疗危及器官)的AI智能勾画。在此之前,这套系统在科里经过了2个月的试用,最终获得科里所有临床医生的一致认可。

放疗作为肿瘤三大主要治疗手段之一,既可单独使用,又可与手术、化疗一起使用。在传统放疗方法中,病人治疗前需要CT定位扫描获得300-400幅图像,由医生手动勾画标识肿瘤和危及器官范围,十分耗时耗力。近几年,随着计算机尤其是深度学习等人工智能AI技术的发展,肿瘤的放射治疗搭上高速飞驰的列车,即将迎来颠覆式的改变。

为了实现更好的治疗效果,放疗科之前所有的OAR勾画几乎全部由医生完成,工作量巨大,平均每套病例需要耗费医生1-2个小时。引入AI智能勾画系统之后,AI智能勾画一套病例OAR的时间缩短到3-5分钟内完成,即使考虑到某些器官需要医生再次进行手动修改,也能将临床医生的工作效率直线提升20倍。

我院放疗科主任贾勇士表示:“我非常确定,人工智能技术至少是肿瘤放射治疗未来10年的发展趋势。未来放疗是一个高度依赖智能技术发展的领域,随着数字化、信息化、智能化的深入和发展,肿瘤放疗的精确度将会越来越高,对靶病灶周围的正常组织的损害也是越来越小。我们不能被人工智能时代抛弃,所以引入AI系统,引入连心智能放疗云。”

AI于放疗的价值不止于效率,更在于实现一致的标准化勾画,从而进一步提高放疗的安全性,有效解决放疗后遗症发生率高的问题。人工勾画,最大的问题是无法标准化。不仅不同医生对于同一病例的勾画结果截然不同,而且同一位医生在不同时间对于同一套病例的勾画结果,也不可能完全一致,这就很难保证一致的治疗效果。

该AI系统可以全自动实现对CT定位机器传输影像数据的智能勾画,而无需人工导入影像、选择配准勾画模板,勾画完成后再由人工传送给TPS系统等操作。实现危及器官和正常器官的勾画标准,是放射治疗计划制定中对正常组织实施保护的前提,不仅能够显著提高放疗的安全性,有效解决放疗后遗症发生率高的问题;而且还可以在一定程度上减少医生对于组织器官勾画定义的差别和偏移,保证不同时期治疗方案的一致性,为患者交付稳定的、可追溯的治疗方案。

AI系统的智能勾画算法是基于目前大多数放疗机构都采用的RTOG标准训练的,这也是目前最全面的危及器官勾画图谱,并且严格遵守影像与解剖学原理,这种基于云平台和大数据的新型放疗勾画模式保证了一致性勾画结果的标准性,对临床显得非常重要。

应用AI智能勾画的2个月来,处理了近200套临床上的实际病例,这些勾画数据反馈发现,全身100+器官的AI智能勾画结果,80%达到中级医生水平,完全不需要医生手动勾画,头颈和胸部有9.2%的器官。AI智能勾画可以满足临床医生勾画危及器官的需要,技术已经达到比较成熟的程度。

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