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OnEtouch-PAT系统在一分钟内检测到乳腺癌,而无需压缩

2025-07-12 18:43:00 英文原文

作者:University at BuffaloJul 12 2025

根据一项研究IEEE医学成像交易

该系统不需要疼痛的压缩,例如乳房X线摄影。取而代之的是,患者站立并轻轻按下成像窗口。

在涉及四名健康个体和61名乳腺癌患者的测试中,它产生了普通乳腺癌亚型(如Luminal A,Luminal B和三阴性乳腺癌)的清晰,人工智能驱动的3D图像。

我们的系统称为OneTouch-Pat,结合了高级成像,自动化和人工智能,同时增强了患者的舒适感。”

Jun Xia,PhD,研究的通讯作者,布法罗大学生物医学工程系的教授

他强调说:“需要在临床环境中使用它需要更多的工作,但是我们对OneTouch-Pat增强当前成像方法的潜力并有助于抵抗这种可怕的疾病感到兴奋。”

其他作者包括UB生物统计学系的研究人员;UB计算机科学与工程系;罗斯威尔公园综合癌症中心都在乳房成像和手术系;和温书放射学

这项工作得到了美国国立卫生研究院的支持。

乳腺癌是全球妇女死亡的主要原因之一。早期发现 - 通常通过乳房X线照片和超声波检查有助于挽救无数生命。

但是每种技术都有局限性。乳房X线摄影广泛可用且相对便宜,但是在乳房密集组织的女性中,乳房X线摄影范围不太准确,涉及辐射,并且很痛苦。超声通常与乳房X线摄影结合使用,与密集的乳房组织更好,但它可以产生假阳性,并且其质量依赖于超声检查员的技能。

其他工具(例如MRI)有效但昂贵,耗时且不广泛。

Xia及其同事一直在研究光声成像,该成像是通过发射激光脉冲来引起光吸收分子加热和扩展的。反过来,这产生了超声波,使医疗专业人员能够检测出在癌组织中经常生长更多的血管。

通常,这些系统需要超声检查员手动扫描乳房,或者它们依靠单独的设备进行光声成像和超声成像。

OnEtouch-Pat会自动结合两种扫描,换句话说,与患者处于相同的站立位置没有可能发生操作员错误。该设备首先执行光声扫描,然后进行超声扫描,然后以交织方式重复此模式,直到覆盖整个乳房。

然后,系统使用深度学习网络处理数据以提高图像清晰度。根据此步骤中的计算能力,这可能只需几分钟。最终,研究小组发现,与依赖操作员的光声和超声成像系统相比,OneTouch-PAT提供了更深入,更清晰的乳腺肿瘤视野。

例如,其3D图像显示了癌症亚型独特的血管模式。其中包括在腔A和腔内B癌中更丰富,更突出的肿瘤相关血管,以及与三阴性乳腺癌中经常看到的混乱和异常血液供应相对应的高强度斑点。

OnEtouch-Pat可能对乳房密集组织的女性特别有用,这些女性通常更难以诊断并且风险更高。这是因为该系统的超声组件在检测可疑病变方面表现出色,光声成像可捕获这些病变周围的血管生长,以提供有关潜在的恶性和肿瘤类型的其他信息。两种技术都受组织密度的影响较小。

Xia说,尽管结果令人鼓舞,但在更广泛的人群中需要进行更多的研究,以继续验证OneTouch-Pat。该团队正在计划其他研究,以包括良性病变并改善数据提取方法。研究人员还旨在添加更多的传感器和更强大的成像工具,以提高准确性和速度。

来源:

期刊参考:

张,H。。(2025)。一口气的光声和乳房的超声成像。 IEEE医学成像交易doi.org/10.1109/tmi.2025.3578929。.

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摘要

一种称为OneTouch-PAT的新型实验性乳腺癌检测系统结合了光声和超声成像,在不到一分钟的时间内生成清晰的3D图像,而无需痛苦的压缩。与61名乳腺癌患者和四名健康个体进行了测试,比乳房X线摄影和超声检查更准确,更舒适地检测乳腺癌的常见亚型。该系统的自动化过程可以最大程度地减少操作员的错误,并通过允许扫描过程中的站立来增强患者的舒适性。研究人员旨在进一步验证其在更广泛的人群中的有效性。