Palyginti su kitais vaizdo gavimo būdais, pvz., Rentgeno spinduliais ar kompiuterine tomografija, MRT skenavimas suteikia aukštos kokybės minkštųjų audinių kontrastą. Deja, MRT yra labai jautrus judesiams, net ir mažiausi judesiai sukelia vaizdo artefaktus. Dėl šių artefaktų pacientams gresia klaidinga diagnozė arba netinkamas gydymas, kai gydytojas nepastebi svarbios detalės. Tačiau MIT mokslininkai galėjo sukurti gilaus mokymosi modelį, galintį koreguoti smegenų MRT judesius.
„Judesys yra dažna MRT problema“, – aiškina Nalini Singh, Abdul Latif Jameel klinika, skirta mašininiam mokymuisi sveikatos srityje (Jameel Clinic), susijusi su Harvardo-MIT sveikatos mokslų ir technologijų programos (HST) doktorantė ir pagrindinė knygos autorė. popierius. „Tai gana lėtas vaizdo gavimo būdas.”
MRT seansai gali trukti nuo kelių minučių iki valandos, priklausomai nuo reikalingų vaizdų tipo. Net trumpiausio nuskaitymo metu smulkūs judesiai gali turėti dramatišką poveikį gaunamam vaizdui. Skirtingai nuo vaizdo kameros, kai judesys paprastai pasireiškia kaip lokalizuotas susiliejimas, dėl judesio MRT dažnai atsiranda artefaktų, kurie gali sugadinti visą vaizdą. Pacientai gali būti anestezuojami arba paprašyti apriboti gilų kvėpavimą, kad būtų kuo mažiau judesių. Tačiau šios priemonės dažnai negali būti taikomos populiacijoms, ypač jautrioms judėjimui, įskaitant vaikus ir psichikos sutrikimų turinčius pacientus.
Straipsnis, pavadintas „Duomenų nuosekli gilaus standaus MRT judesio korekcija“, neseniai buvo apdovanotas geriausiu žodžiu pristatymas medicinos vaizdų ir gilaus mokymosi konferencijoje (MIDL) Nešvilyje, Tenesyje. Šis metodas skaičiavimo būdu sukuria vaizdą be judėjimo iš judesio pažeistų duomenų, nieko nekeičiant nuskaitymo procedūros. „Mūsų tikslas buvo sujungti fizikos modeliavimą ir gilų mokymąsi, kad gautume geriausius iš abiejų pasaulių“, – sako Singhas.
Šio kombinuoto požiūrio svarba yra ta, kad būtų užtikrintas vaizdo išvesties ir faktinių pavaizduoto matavimų nuoseklumas, kitaip modelis sukuria „haliucinacijas“ – vaizdus, kurie atrodo tikroviški, tačiau yra fiziškai ir erdviškai netikslūs, o tai gali pabloginti rezultatus. diagnozėms.
MRT be judėjimo artefaktų įsigijimas, ypač pacientams, turintiems neurologinių sutrikimų, sukeliančių nevalingą judėjimą, pvz., Alzheimerio ar Parkinsono liga, būtų naudinga ne tik pacientų rezultatams. Vašingtono universiteto Radiologijos departamento atliktas tyrimas parodė, kad judėjimas paveikia 15 procentų smegenų MRT. Dėl visų tipų MRT judesių, dėl kurių kartojami skenavimai ar vaizdo gavimo seansai, siekiant gauti diagnozei atlikti pakankamos kokybės vaizdus, kasmet vienam skaitytuvui tenka maždaug 115 000 USD ligoninės išlaidų.
Pasak Singho, būsimas darbas galėtų ištirti sudėtingesnius galvos judesių tipus, taip pat judesius kitose kūno dalyse. Pavyzdžiui, vaisiaus MRT kenčia nuo greito, nenuspėjamo judesio, kurio negalima modeliuoti tik paprastais vertimais ir sukimais.
„Ši Singho ir įmonės darbų kryptis yra kitas MRT judesio korekcijos žingsnis. Tai ne tik puikus tiriamasis darbas, bet tikiu, kad šie metodai bus naudojami visais klinikiniais atvejais: vaikams ir vyresnio amžiaus žmonėms, kurie negali ramiai sėdėti skaitytuve, patologijoms, kurios sukelia judėjimą, judančių audinių tyrimams, net sveikiems pacientams. pajudės magnetu“, – sako Danielis Moyeris, Vanderbilto universiteto docentas. „Manau, kad ateityje bus įprasta apdoroti vaizdus su kažkuo, tiesiogiai kilusiu iš šio tyrimo.”
Šio dokumento bendraautoriai yra Nalini Singh, Neel Dey, Malte Hoffmann, Bruce’as Fischlas, Elfaras Adalsteinssonas, Robertas Frostas, Adrianas Dalca ir Polina Golland. Šį tyrimą iš dalies palaikė „GE Healthcare“ ir Masačusetso gyvybės mokslų centro pateikta skaičiavimo aparatinė įranga. Mokslininkų komanda dėkoja Steve’ui Cauley už naudingas diskusijas. Papildomą paramą suteikė NIH NIBIB, NIA, NIMH, NINDS, Neurologijos tyrimų planas, daugiainstitucinio Human Connectome projekto dalis, BRAIN iniciatyvos ląstelių surašymo tinklas ir Google doktorantūros stipendija.
