一个研究团队正在与外科医生合作,在诺丁汉城市医院安装一种独特的AI赋能的光学相干断层扫描(OCT)和拉曼光谱组合系统,以改善乳腺癌诊断并指导手术结果。
来自诺丁汉大学的研究人员获得了医学研究委员会提供的180万英镑资金,领导该项目,并与肯特大学和诺丁汉大学医院NHS信托基金的外科医生合作,计划在今年晚些时候在诺丁汉城市医院安装这台组合仪器。
左至右:诺丁汉大学的Radu Boitor博士、肯特大学的Marco Santopietro博士、肯特大学的Adrian Podoleanu教授、肯特大学的Rene Riha博士
拉曼光谱可以检测正常组织和癌症之间的分子差异,但这需要数小时来高分辨率扫描整个标本。OCT可以高速测量组织的结构图像,但缺乏分子特异性。专门开发用于处理医学图像的AI算法将在这些OCT图像进一步处理前进行初步筛选。
这种组合仪器最大化了OCT的速度和分辨率以及拉曼光谱的分子特异性。这意味着外科医生可以在患者处于手术室时分析乳房肿块切除术标本,从而有可能在一次手术中完全切除乳腺癌。二次手术通常会导致患者的预后较差、恢复时间较长且医疗成本更高。
该项目由诺丁汉大学物理与天文学学院的Ioan Notingher教授领导,与肯特大学的Emad Rakha教授、Adrian Podoleanu教授和Philippe de Wilde教授以及诺丁汉大学医院NHS信托基金的Hazem Khout先生合作。
OCT-拉曼系统有潜力彻底改变乳腺癌手术。外科医生可以在患者处于手术室时检测到阳性边缘,从而在一次手术中完全切除癌症。二次手术会导致患者的预后较差、恢复时间较长且医疗成本更高。
由肯特大学设计的初始OCT系统已经在诺丁汉城市医院设置,收集了乳房肿块切除术标本的图像,然后由研究生使用AI进行处理。
在项目的下一阶段,这个新的OCT-拉曼系统将在肯特组装,并将被设置在诺丁汉城市医院,以进行进一步的研究和评估。
诺丁汉大学的研究生Radu Boitor博士最近将拉曼部分的系统带到肯特,与肯特研究生组装的OCT系统和软件进行集成。一旦组合系统准备就绪并在肯特进行了测试,它将被运送到诺丁汉。这需要在各种样本上进行演示测试,以完善软件,使所有过程更加自动化。OCT控制下的可调激光器、伽瓦扫描仪和两个大型平移台由应用光学小组设计。这使得系统能够与拉曼系统通信,后者配备了敏感相机和诺丁汉大学设计的专有软件。AI软件位于中间位置。
Podoleanu教授负责在肯特组装OCT部分
我们现在正处于这项研究项目的关键时刻,即将看到组合系统在医院环境中的应用。通过将拉曼与OCT结合,我们希望产生更好的诊断结果,以指导乳腺手术和预后。
监督AI算法的Philippe De Wilde教授指出,计算机视觉的AI算法在英国生产的新医疗设备中有巨大潜力,他说:“我们的算法不需要像GPT那样花费数百万美元进行训练和运行,而是在单个处理器上运行。这既经济又环保。”
首席外科医生Khout先生和参与项目的患者Birgit Golden女士强调,OCT-拉曼系统的开发“得益于患者的慷慨参与,他们自愿同意用这项突破性技术扫描组织标本。”
这项研究由医学研究委员会资助——(资助编号:MR/Y008731/1)
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