人民網(wǎng)北京12月19日電 （記者趙竹青）近日，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院與鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院等組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)通過頭部磁共振成像（MRI）結(jié)合弱監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，研發(fā)了垂體腺瘤進(jìn)襲性行為評(píng)估的深度學(xué)習(xí)模型，可無創(chuàng)進(jìn)行垂體腺瘤進(jìn)襲性行為的術(shù)前評(píng)估，為垂體腺瘤精準(zhǔn)治療提供了重要指導(dǎo)依據(jù)。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《自然》旗下期刊《NPJ數(shù)字醫(yī)學(xué)》。

垂體神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，又稱垂體腺瘤，約占所有顱內(nèi)腫瘤的10%-20%，據(jù)報(bào)道其患病率為每10萬人中70-100例。盡管垂體腺瘤被歸類為良性腫瘤，但超過40%的病例在病程進(jìn)展中會(huì)表現(xiàn)出腫瘤侵襲性，難以通過手術(shù)完全切除，進(jìn)而導(dǎo)致殘留腫瘤快速復(fù)發(fā)。2017年前后，世界衛(wèi)生組織與歐洲內(nèi)分泌學(xué)會(huì)提出“進(jìn)襲性垂體腺瘤”的概念，更強(qiáng)調(diào)腫瘤的生物學(xué)行為。“進(jìn)襲性”腫瘤的核心特征包括侵襲性生長(zhǎng)、快速增大、易復(fù)發(fā)、病理標(biāo)志物異常及治療抵抗等。

本研究首次提出基于侵襲特征的弱監(jiān)督標(biāo)簽深度學(xué)習(xí)模型，結(jié)合MRI對(duì)垂體腺瘤進(jìn)襲性進(jìn)行評(píng)估與識(shí)別，并通過多維度、多任務(wù)驗(yàn)證系統(tǒng)考察了該模型的效能。

模型在侵襲標(biāo)簽的弱監(jiān)督指導(dǎo)下，利用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)提取特征、篩選特征后，最終為每位患者生成個(gè)體化評(píng)分。結(jié)果顯示，模型評(píng)分與進(jìn)襲性呈現(xiàn)密切的正相關(guān)關(guān)聯(lián)，不僅能顯著反映腫瘤侵襲狀態(tài)，還可輔助評(píng)估腫瘤復(fù)發(fā)等不良預(yù)后、病理標(biāo)志物異常及惡性腫瘤相關(guān)生物學(xué)通路的情況。該結(jié)果已在全國多家醫(yī)院多中心隊(duì)列中得到驗(yàn)證，充分證實(shí)了模型在復(fù)雜、多變臨床環(huán)境下的穩(wěn)定性與可靠性，為臨床廣泛推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本研究已將復(fù)雜的多步驟MRI圖像處理及相關(guān)算法整合至在線平臺(tái)。臨床醫(yī)生或相關(guān)使用者僅需上傳MRI數(shù)據(jù)，即可快速獲取垂體腺瘤進(jìn)襲性的智能評(píng)估結(jié)果，大大降低了人工智能技術(shù)的應(yīng)用門檻。下一步，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將立足臨床診療實(shí)際需求，持續(xù)推進(jìn)模型與平臺(tái)的迭代優(yōu)化，加速科研成果從實(shí)驗(yàn)室走向臨床一線，助力提升垂體腺瘤臨床診治的精準(zhǔn)化水平，切實(shí)惠及廣大患者。