《人工智能輔助及增強現(xiàn)實新技術(shù)在腫瘤放療全流程中的應(yīng)用》

在精準(zhǔn)放射治療全流程中，腫瘤靶區(qū)的精確勾畫、高效優(yōu)質(zhì)的放療計劃設(shè)計以及精準(zhǔn)的患者體位擺位，構(gòu)成了確保治療質(zhì)量的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響臨床療效與患者預(yù)后。本項目引入人工智能、深度學(xué)習(xí)與增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)，解決放射治療在靶區(qū)勾畫、計劃設(shè)計和患者擺位過程中面臨的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)放射治療的精準(zhǔn)化和高效化。放射治療靶區(qū)自動勾畫方面，通過多源數(shù)據(jù)驅(qū)動的自主學(xué)習(xí)模型，自動從異構(gòu)高維動態(tài)影像中精準(zhǔn)分割出靶區(qū)和危及器官，顯著縮短勾畫時間，提高一致性，減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān)。放射治療自動計劃設(shè)計方面，利用有監(jiān)督和無監(jiān)督深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)自動計劃設(shè)計，提高計劃質(zhì)量，減輕放療物理師工作負(fù)擔(dān)，加快治療進程，提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。自動射野推薦通過特征提取和歷史數(shù)據(jù)匹配，為物理師推薦射野。強化學(xué)習(xí)方法通過模擬人類計劃者行為，自動調(diào)整治療計劃參數(shù)，生成高質(zhì)量計劃。放射治療輔助擺位系統(tǒng)方面，項目結(jié)合了RGB-D深度相機和人工智能深度學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)AR特征點與動態(tài)二維圖像疊加顯示，提供直觀的人體表面特征及影像，實時顯示擺位偏差校準(zhǔn)率，幫助治療師精確匹配患者體位。技術(shù)路線涵蓋體表信息采集、模型預(yù)處理、三維注冊、AR顯示設(shè)計、臨床應(yīng)用和產(chǎn)品化監(jiān)測檢驗。

該項目在提升醫(yī)療效率、優(yōu)化資源分配方面成效顯著，通過AI自動勾畫和計劃設(shè)計將傳統(tǒng)數(shù)小時的工作縮短至幾分鐘至十幾分鐘，大幅提升了放療科室的接診能力。在提高治療精準(zhǔn)度方面，AR輔助擺位系統(tǒng)顯著降低了人為誤差，確保放療劑量精準(zhǔn)投放，減少了正常組織損傷，提高了腫瘤控制率。在推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，項目形成了"臨床需求-技術(shù)研發(fā)-產(chǎn)品落地"的閉環(huán)創(chuàng)新模式，帶動了國產(chǎn)放療設(shè)備、醫(yī)學(xué)影像、AI算法等領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展。

團隊簡介

林勤 廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院黨委副書記兼廈門市第三醫(yī)院執(zhí)行院長國家臨床重點?？颇[瘤學(xué)（含放化療）建設(shè)項目（2021年）負(fù)責(zé)人 腫瘤放療專業(yè) 主任醫(yī)師/ 教授/ 廈門大學(xué)腫瘤學(xué)博士生導(dǎo)師享受國務(wù)院政府特殊津貼專家   第六屆 國之名醫(yī)～優(yōu)秀風(fēng)范M.D. Anderson Cancer Center 訪問學(xué)者/ DUKE University 訪問學(xué)者中華醫(yī)學(xué)會放射腫瘤治療學(xué)分會 委員中國醫(yī)師協(xié)會放射腫瘤治療醫(yī)師分會 常務(wù)委員兼頭頸組組長/肺癌學(xué)組委員中國抗癌協(xié)會腫瘤放射治療專業(yè)委員會 副主任委員CSCO 鼻咽癌專家委員會 副主任委員中國醫(yī)師協(xié)會腫瘤多學(xué)科專業(yè)委員會 常委

李夷民 醫(yī)學(xué)博士 主任醫(yī)師  碩士生導(dǎo)師

廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤放療科行政主任

中國抗癌協(xié)會腫瘤支持治療放療專業(yè)委員會委員中國抗癌協(xié)會癌癥康復(fù)與姑息治療專業(yè)委員會放療學(xué)組委員中國抗癌協(xié)會第一屆腫瘤多學(xué)科診療（MDT）專業(yè)委員會委員福建省醫(yī)學(xué)會放射腫瘤治療學(xué)分會委員廈門市醫(yī)學(xué)會放射腫瘤學(xué)分會主任委員

石麗婉 高級工程師廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院放療科高級物理師

中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會醫(yī)學(xué)物理分會第一屆青年委員會委員

中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會精確放療技術(shù)分會第一屆委員會放射物理學(xué)組委員

及多個福建省、廈門市的放療相關(guān)委員等社會職務(wù)

發(fā)表過多篇SCI論文

朱鷺超 碩士 副主任技師

廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤放療科技師長

中國醫(yī)師協(xié)會技師分會青年委員

福建省抗癌協(xié)會腫瘤放射物理與治療技術(shù)專委會委員

福建省核學(xué)會放射治療學(xué)分會理事

廈門市醫(yī)學(xué)會放射腫瘤分會委員

第一作者或通訊作者發(fā)表SCI文章4篇、國內(nèi)期刊4篇，負(fù)責(zé)廈門醫(yī)工結(jié)合課題1項（項目經(jīng)費60萬），在申請及獲得專利1項、實用新型專利8項、軟著1項。

陳思嘉 碩士 在讀博士 工程師

廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤放療科物理師

福建省抗癌協(xié)會腫瘤放射物理與治療技術(shù)專委會委員

第一作者或通訊作者發(fā)表SCI文章3篇，授權(quán)發(fā)明專利3項，參與廈門市醫(yī)工結(jié)合指導(dǎo)性項目一項。

周琦超 博士

福建自貿(mào)試驗區(qū)廈門片區(qū)Manteia數(shù)據(jù)科技有限公司 總經(jīng)理

廈門“雙百”創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍型人才；廈門市第五批創(chuàng)新青年。

王元樟 理學(xué)博士

廈門理工學(xué)院光電信息學(xué)院 副教授 碩士生導(dǎo)師

主持國家自然科學(xué)基金一項，參與了國家自然基金面上項目一項、青年項目一項。主持的福建省教育廳A類科技項目、廈門市科技計劃均已順利結(jié)題，參與廈門市醫(yī)工結(jié)合指導(dǎo)性項目一項。以第一作者在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文10余篇，申請發(fā)明專利、實用新型專利10余項，已授權(quán)11項。

陳怡 博士 正高級工程師

廈門天和至醫(yī)療器械有限公司 董事

福建省引進人次“百人計劃”；廈門市引進高層次人才“雙百計劃”；人社部留學(xué)人員回國創(chuàng)業(yè)啟動優(yōu)秀項目。