Page 148 - 南京医科大学自然版
P. 148
第44卷第8期
·1176 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2024年8月
时间,使临床医生能够在紧急情况下更迅速地做出 入洞察,从而有助于改善患者的长期管理和治疗结
反应。 果。随着技术的进一步发展和优化,DL有望在心血
从单张图像的分割到更复杂的 3D 图像处理, 管疾病的临床诊断和治疗中扮演更加重要的角色。
DL 的应用范围正在不断扩大,一些研究探索了 3D
5 DL在AD中的应用挑战与前景
图像处理技术在AD分割和测量中的应用。研究人
员回顾性收集了 191 例 AD 患者的 CT 血管造影(CT DL 在 AD 中的应用展现出巨大潜力,但同时也
angiography,CTA)图像,并使用先进的 3D U⁃Net(一 面临着一定的挑战。这些挑战不仅涉及技术层面,
种 DL 算法,是 U⁃Net 的一个变种,能够处理三维数 还包括数据处理和临床实践方面。一方面,DL算法
据)手动分割每张图像,这意味着它不仅可以处理 的“黑箱”性质使其在医疗应用中的透明度和可解
单个 2D 图像,还可以处理一系列连续图像,从而构 释性受到限制。这在 AD 的诊断和治疗中尤为关
建出整个主动脉的三维形态。该研究得到的模型 键,因为临床医生需要理解模型是如何进行决策
的Dice相似系数为0.95,平均表面距离为0.76,显示 的。为此,研究者们正在探索新的方法来提高 DL
出不同节段间的高度一致性 [26] 。这种方法可以更 模型的解释能力。目前,研究人员通过计算 SHAP
准确地捕获和量化主动脉的复杂结构,特别是存在 (shapley additive explanations)值 [28] 、简化算法、建立
病变时,3D 比 2D 分割更能精确地反映实际的解剖 决策树等方法提高模型的可解释性。另一方面,由
结构。通过这种方式,能够在三维空间中精确地定 于 AD 相关数据往往来源于单一医疗中心,且样本
位和量化健康及病变的主动脉,从而提供比2D图像 量有限,这限制了模型的泛化能力和准确性。有研
分割更丰富的空间信息。 究展示了半自动分割方法在处理这一问题时的有
基于以上研究,DL技术通过精确的图像分割和 效性 [29] ,通过减少人为分割差异和加速分割过程,
直径测量,为主动脉疾病的手术治疗提供了关键数 提高了模型的性能。
据支持,使得手术规划更为精确,对指导AD患者的 对于DL在AD中的未来发展,有几个关键研究
临床治疗决策有着积极意义。 方向值得关注。首先,提高算法的可解释性是一个
重点。随着医疗决策对精确度和可靠性的要求不
4 DL在检测AD术后内漏发生与预测预后中的应用
断提高,临床医师越来越需要理解模型的决策过
DL 在检测 AD 腔内修复(endovascular aneurysm 程。其次,低辐射检测技术的开发将是未来研究的
repair,EVAR)术后内漏方面也显示出极大的潜力。 重要方向。在AD诊断中减少对造影剂的依赖并降
有研究纳入了50例术后出现内漏的患者和20例术 低辐射,将有助于降低患者的疾病风险。再者,个
后未出现内漏患者的 CTA 图像,使用 DL 方法开发 性化治疗和风险预测将成为AD治疗和管理的重要
了一个用于检测内漏的模型,该模型的性能显著优 研究方向。DL算法可以通过分析大量患者数据,包
于普通放射科医生,且与放射科专科医生相当 。该 括遗传信息、生活方式和病史等,来提供更精确的
[27]
研究表明:DL可能在临床实践中辅助临床医生解读 疾病风险评估和治疗效果预测。除此之外,迁移学
EVAR 术后的 CTA 图像,提高对内漏诊断的准确性 习也是值得关注的研究方向之一,通过迁移学习不
和效率。 仅可以限制模型过拟合的问题,还可以提升模型在
除此之外,有研究回顾性评估了接受 EVAR 的 不同人群或不同医疗影像设备产生的数据上的适
147 例 B 型 AD 患者,采用点云神经网络处理 AD 患 应性,这种方法提升了 DL 技术更广泛地应用于临
者的3D图像数据,可以更好地捕捉和展示AD的3D 床实践的可能性。最后,跨模态数据融合将是未来
结构的复杂性 [11] 。通过预测术后远端主动脉的重 的一个研究热点。结合不同来源和类型的数据,如
构情况,临床医生可更好地评估患者的长期风险和 影像数据、临床数据和基因数据,将使DL模型能够
治疗效果,从而进行更具针对性的监测和干预。DL 提供更全面、精确的诊断信息。
为 AD 患者 EVAR 术后并发症的检测及预测预后提 总之,尽管 DL 在 AD 的应用中面临着挑战,但
供了新的可能性。 随着技术的不断进步和研究的深入,这些问题将逐
这些研究表明 DL 技术在 EVAR 术后内漏检测 渐得到解决,DL 有助于AD 的快速精准诊断、分割、
和评估中的应用不仅能提高诊断的准确性和效率, 预测预后,具有广阔的应用前景。
还为临床医生提供了更多关于AD结构和功能的深

