如何使此任务自动化?(放射治疗的自动轮廓)



我刚开始做放射肿瘤学家。我有一点编程背景(Python,VBA)。

我想听听你对我工作中的一个问题的见解。

问题 :对于每个患者,放射肿瘤学家都需要做轮廓检查。基本上,他在CT扫描上描绘了主要结构(如主动脉、心脏、肺部等)的轮廓。这对于计算辐射的空间分布至关重要(因为你想避开这些结构)。轮廓是在第三方软件(称为Isogray)中完成的。CT扫描来自医院数据库,辐射分布在另一个软件上计算。

完成一个完整的轮廓至少需要一个小时。将其乘以每个患者(可能每周十几个)和每个肿瘤学家(我们是一个由15名成员组成的团队),你可以看到它代表着每年一百(甚至一千)个工时。

有一些软件可以自动做到这一点,但医院不想租/买。但是,说真的,实现一点自动化有多难?我不能自己做吗?

我的行动计划 :我想听听你的见解。如何使此任务自动化?第一件事是我不能在Isogray内部更改任何内容,所以我需要在外部进行自动化。我认为我应该做什么:

  1. 创建历史轮廓的数据库:这意味着我需要能够读取Isogray用作输出文件的内容
  2. 设计一个自动模型:我在这里考虑深度学习模型。我不知道还有什么比在我现有的轮廓CT扫描上校准深度学习模型更优化的了
  3. 创建一个小软件:基于自动模型,该软件将获取一个"未轮廓化"的Isogray文件,并将其转换为"轮廓化"文件。肿瘤学家只需要将新文件加载到Isogray中并验证轮廓

你怎么看?你觉得有更简单的方法吗?我对Isogray一无所知(我只知道如何使用它)。你认为这可行吗?在开始这个项目之前,我需要什么信息?

任何见解都将受到欢迎:)

据我所知,这是一个语义分割的问题

你有一个N维(或黑白)的输入图像,你使用神经网络来指示哪些区域对应于特定的器官。

您可以使用类似U-Net的体系结构执行此任务:https://medium.com/@keremturgutlu/语义分段-u-net-part-1-d8d6f6005066

我不知道的是,可靠性是否会很高,这取决于许多因素。

神经网络寻找区分区域的模式,第一个重要组成部分是形状和颜色。这就是为什么当颜色和形状都非常不同时会更加困难。

另一方面,你需要大量的图像,但你可以创建一个称为数据增强的过程来生成更多的(人工)图像。

目前使用的另一种方法是反向工作,我们知道图像分割的问题很困难。但是你可以设计一个程序来模拟真实的图像,其中分割是完全已知的。

这里只有一些关键点,我希望我对你有所帮助。

编辑:生物医药上下文中的语义分割:https://towardsdatascience.com/review-u-net-biomedical-image-segmentation-d02bf06ca760

您需要提供更多关于轮廓细节的背景信息,特别是考虑到这是用于医学诊断的事实。说实话,出于责任的原因,我不会尝试将其自动化。

如果你犯了一个错误,可能会导致误诊,正如你所知,这可能会导致许多问题,包括诉讼和死亡。第三方产品的好处在于,它已经针对许多场景进行了强有力的测试,并因医疗用途和责任原因获得批准。

我很确定你可以做一篇像这样的硕士论文

话虽如此,对于这样的问题,有一个很好的github回购,我认为你可能会开始产生想法。

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