开发基于深度学习的虚拟卢戈尔染色内镜,用于表面食道状细胞癌
Yosuke Toya1, Sho Suzuki2, Yusuke Monno3
1Division of Gastroenterology and Hepatology, Department of Internal Medicine, School of Medicine, Iwate Medical University, Iwate, Japan.
Journal of gastroenterology and hepatology
|December 17, 2024
概括
虚拟卢戈尾镜 (V-LCE) 显示出诊断表面食道状细胞癌 (ESCC) 的潜力. 虽然V-LCE不超过真正的Lugol染色内镜 (R-LCE),但与白光内镜 (WLE) 相比,它提供了更好的检测和边缘评估.
科学领域:
- 胃肠病学 胃肠病学
- 医疗成像医学成像
- 人工智能在医学中的应用
背景情况:
- 卢戈尔染色体镜 (LCE) 提高了食道状细胞癌 (ESCC) 的检测.
- 开发先进的内镜成像技术对于早期癌症诊断至关重要.
- 人工智能为改善现有诊断方法提供了新的方法.
研究的目的:
- 开发和评估基于深度学习的虚拟卢戈尔染色体检 (V-LCE) 方法.
- 为了比较V-LCE的诊断性能与白光内镜 (WLE) 和真实卢戈尔染色内镜 (R-LCE).
- 评估V-LCE在检测表面ESCC和定义损伤边缘方面的能力.
主要方法:
- 使用循环一致的生成对抗网络 (CycleGAN) 来从标准内镜视图中创建V-LCE图像.
- 六名内镜医生使用WLE,R-LCE和V-LCE在5点级别上评估ESCC检测和边际评估.
- 对所有三种方法进行了癌症和非癌症组织之间的颜色差异的定量分析.
主要成果:
- 在检测 (4.7对3.8) 和边际评估 (4.3对3.0) 两方面,真实卢戈尔染色体检测 (R-LCE) 在检测 (4.7对3.8) 和边缘评估 (4.3对3.0) 中显著优于V-LCE.
- 与WLE相比,V-LCE显示了与WLE相比更好的检测 (3.8比3.3) 和边际评估 (3.0比2.7) 的趋势,尽管在统计学上并不显著.
- 与V-LCE相比,V-LCE的颜色差异明显大于WLE,与R-LCE相比,V-LCE的颜色差异明显大于WLE,这表明视觉对比度增强.
结论:
- 虚拟卢戈色内镜 (V-LCE) 显示了R-LCE和WLE之间的中间性能,用于表面ESCC诊断.
- 通过改善病变可见性和边缘定义,V-LCE有可能增强内镜诊断.
- 进一步研究和完善V-LCE可能会使其融入常规临床实践,以改善ESCC检测.
