清華新聞網(wǎng)12月15日電 12月10日，第17屆亞洲計(jì)算機(jī)輔助外科大會(huì)（The 17th Asian Conference on Computer Aided Surgery, ACCAS2021）在線(xiàn)上召開(kāi)。經(jīng)過(guò)激烈競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)際同行的嚴(yán)格評(píng)審，會(huì)議評(píng)選出三項(xiàng)“優(yōu)秀論文獎(jiǎng)”（Excellent Paper Award），其中兩項(xiàng)被清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系廖洪恩教授團(tuán)隊(duì)的2020級(jí)碩士生毛帆和2018級(jí)博士生楊訥斬獲。二人分別憑借論文《基于液態(tài)透鏡的腹腔鏡的近距離成像與深度感知》（Close observation and depth perception using liquid lens for the laparoscope）和《基于圖擴(kuò)散影像組學(xué)模型的腦干膠質(zhì)瘤基因型預(yù)測(cè)》（A Graph-based Diffusion Radiomics Model for Genotype Prediction of Brainstem Gliomas），榮獲“優(yōu)秀論文獎(jiǎng)”。
腹腔鏡手術(shù)中的深度感知是精準(zhǔn)微創(chuàng)手術(shù)引導(dǎo)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)焦的腹腔鏡速度慢、調(diào)焦過(guò)程不精確、術(shù)野固定?！痘谝簯B(tài)透鏡的腹腔鏡的近距離成像與深度感知》論文提出了一種可拆卸式基于液態(tài)透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單目?jī)?nèi)鏡的可變放大倍率和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變焦，同時(shí)設(shè)計(jì)了深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)腹腔鏡影像進(jìn)行快速的深度估計(jì)和三維重建，為術(shù)中提供可變視角和深度感知，并確保了手術(shù)過(guò)程中的自動(dòng)清晰成像。液態(tài)透鏡的加入為快速調(diào)焦和實(shí)時(shí)三維重建提供更好的方案，該研究有效地解決了醫(yī)生在腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)過(guò)程中無(wú)法獲取深度手術(shù)視角局限的問(wèn)題，為未來(lái)快速診療一體化提供了一定的思路與基礎(chǔ)。
基于液態(tài)透鏡的腹腔鏡深度估計(jì)與三維重建系統(tǒng)
醫(yī)學(xué)影像的智能化處理是精準(zhǔn)個(gè)性化診療的關(guān)鍵。影像組學(xué)分析以無(wú)創(chuàng)、自動(dòng)化及高效的方式為眾多疾病的診斷和個(gè)體化治療提供幫助，但大多在臨床可解釋性和實(shí)用性方面受到限制。《基于圖擴(kuò)散影像組學(xué)模型的腦干膠質(zhì)瘤基因型預(yù)測(cè)》論文針對(duì)臨床腦干膠質(zhì)瘤患者個(gè)性化精準(zhǔn)診療的需求，提出了一個(gè)可以直接融合腫瘤局部影像組學(xué)以及全腦結(jié)構(gòu)連接網(wǎng)絡(luò)的圖擴(kuò)散影像組學(xué)模型，可以輔助醫(yī)生在術(shù)前無(wú)創(chuàng)地獲取腦干膠質(zhì)瘤患者的基因型相關(guān)信息，所提出的圖擴(kuò)散模型可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)潛在的病變腦區(qū)與受損腦連接，幫助醫(yī)生解釋患者臨床表現(xiàn)。該方法可以幫助醫(yī)生進(jìn)行更加準(zhǔn)確地開(kāi)展術(shù)前診斷和治療決策，為腦干膠質(zhì)瘤診療系統(tǒng)新框架奠定了基礎(chǔ)。
基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖擴(kuò)散影像組學(xué)模型
上述研究得到包括國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目和北京市自然科學(xué)基金等支持。廖洪恩教授團(tuán)隊(duì)致力于智能微創(chuàng)診療一體化、高性能裸眼三維立體醫(yī)學(xué)影像、新型手術(shù)機(jī)器人與智能控制等領(lǐng)域的研究，并取得一系列重要成果。這些技術(shù)突破傳統(tǒng)意義微創(chuàng)手術(shù)概念，開(kāi)拓新興微創(chuàng)高精度診療領(lǐng)域，期待為未來(lái)的智能型診療設(shè)備研發(fā)及臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)提出的“微創(chuàng)診療一體化”與未來(lái)新型醫(yī)療模式緊密結(jié)合。
上述兩篇獲獎(jiǎng)?wù)撐奶岢龅男滦腿S醫(yī)學(xué)引導(dǎo)技術(shù)與智能醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)揭示了未來(lái)智能醫(yī)療的發(fā)展趨勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療影像信息的最優(yōu)化理解與最充分利用具有重要意義，同時(shí)也體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室在醫(yī)療健康領(lǐng)域立足眼前并兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的自主創(chuàng)新方向，符合習(xí)近平總書(shū)記2020年3月在清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院考察時(shí)提出的“要加快補(bǔ)齊我國(guó)高端醫(yī)療裝備短板，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，突破技術(shù)裝備瓶頸，實(shí)現(xiàn)高端醫(yī)療裝備自主可控”的重要指示。
亞洲計(jì)算機(jī)輔助外科大會(huì)是由亞洲計(jì)算機(jī)輔助外科領(lǐng)域科學(xué)家、臨床醫(yī)生和研究者發(fā)起的專(zhuān)業(yè)會(huì)議。每年有來(lái)自中國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡、泰國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家上百位的研究者參與，旨在交流探討精準(zhǔn)計(jì)算機(jī)輔助外科領(lǐng)域的最新研究工作和進(jìn)展，近年在智能精準(zhǔn)診療方面也涌現(xiàn)出大量的創(chuàng)新成果。
供稿：醫(yī)學(xué)院
編輯：邢月
審核：呂婷
