গবেষকরা এ সময়ে ডুক বিশ্ববিদ্যালয়ের মেডিক্যাল সেন্টার এমআর ইমেজগুলিতে মস্তিষ্কের মেটাস্টেসগুলি সনাক্ত করা কঠিন শনাক্ত করার জন্য একটি গভীর-শিক্ষা-ভিত্তিক কম্পিউটার-এইডেড ডিটেকশন (CAD) সিস্টেম তৈরি করেছে। অ্যালগরিদমটি চমৎকার সংবেদনশীলতা এবং নির্দিষ্টতা প্রদর্শন করেছে, উন্নয়নে অন্যান্য CAD সিস্টেমকে ছাড়িয়ে গেছে। টুলটি উদীয়মান মস্তিষ্কের মেটাস্টেসগুলির পূর্বে সনাক্তকরণ সক্ষম করার সম্ভাবনা দেখায়, যখন তারা প্রথম প্রদর্শিত হয় তখন তাদের স্টেরিওট্যাকটিক রেডিওসার্জারি (এসআরএস) দ্বারা লক্ষ্য করা যায় এবং কিছু রোগীর জন্য প্রয়োজনীয় চিকিত্সার সংখ্যা হ্রাস করে।
এসআরএস, যা একটি একক রেডিওথেরাপি সেশনে মস্তিষ্কে লক্ষ্যমাত্রাগুলিতে বিকিরণের উচ্চ মাত্রা সরবরাহ করতে সুনির্দিষ্টভাবে ফোকাসযুক্ত ফোটন বিম ব্যবহার করে, সীমিত সংখ্যক মস্তিষ্কের মেটাস্টেসের রোগীদের জন্য মান-অব-যত্ন চিকিত্সার মধ্যে বিকশিত হচ্ছে। একটি মেটাস্ট্যাসিস লক্ষ্য করতে, যাইহোক, এটি প্রথমে একটি এমআর ইমেজে সনাক্ত করা আবশ্যক। দুর্ভাগ্যবশত, আনুমানিক 10% নয়, 30% যাদের আকার 3 মিমি-এর কম তাদের জন্য, এমনকি যখন বিশেষজ্ঞ নিউরোরাডিওলজিস্টদের দ্বারা পর্যালোচনা করা হয়।
যখন এই অনাবিষ্কৃত মস্তিষ্কের মেটাস্টেসগুলি - যা গবেষকরা রেট্রোস্পেক্টিভলি আইডেনটেড মেটাস্টেস (RIMs) হিসাবে উল্লেখ করেন - পরবর্তী এমআরআই স্ক্যানগুলিতে চিহ্নিত করা হয়, তখন সাধারণত একটি দ্বিতীয় SRS চিকিত্সার প্রয়োজন হয়। এই ধরনের চিকিত্সা ব্যয়বহুল, এবং এটি অস্বস্তিকর এবং আক্রমণাত্মক হতে পারে, কখনও কখনও পিন দ্বারা মাথার খুলিতে সুরক্ষিত একটি ফ্রেম দিয়ে মাথা স্থির করতে হয়।
সাম্প্রতিক ASTRO বার্ষিক সভায়, ডেভন গডফ্রে ব্যাখ্যা করেছেন যে গবেষকরা কনভোল্যুশনাল নিউরাল নেটওয়ার্ক (সিএনএন)-ভিত্তিক সিএডি সিস্টেমটি বিশেষভাবে হার্ড-টু-ডিটেক্ট রিম এবং খুব ছোট সম্ভাব্য চিহ্নিত মেটাস্টেস (পিআইএম) সনাক্তকরণ এবং বিভাজন উন্নত করার জন্য ডিজাইন করেছেন। গডফ্রে এবং সহকর্মীরা এই সিস্টেমের পরীক্ষা এবং বৈধতা বর্ণনা করে ইন্টারন্যাশনাল জার্নাল অফ রেডিয়েশন অনকোলজি বায়োলজি ফিজিক্স.
দলটি 135টি মস্তিষ্কের মেটাস্টেস সহ 563 জন রোগীর কাছ থেকে এমআরআই ডেটা (একটি বৈপরীত্য-বর্ধিত স্পয়েলড গ্রেডিয়েন্ট ইকো সিকোয়েন্স) সিএডি টুলকে প্রশিক্ষণ দিয়েছে। একাধিক ডিউক হেলথ অবস্থানে বিভিন্ন বিক্রেতাদের কাছ থেকে 1.5 T এবং 3.0 T MRI স্ক্যানার ব্যবহার করে ছবিগুলি অর্জিত হয়েছিল। মোট, ডেটা সেটে 491 মিমি মাঝারি ব্যাস সহ 6.7টি পিআইএম এবং 72 জন রোগীর থেকে 32টি রিম অন্তর্ভুক্ত ছিল, যার মধ্যম ব্যাস 2.7 মিমি।
RIMগুলি সনাক্ত করতে, গবেষকরা প্রতিটি রোগীর আসল এমআর চিত্রগুলি পর্যালোচনা করেছেন সঠিক অবস্থানে যেখানে একটি মেটাস্ট্যাসিস সনাক্ত করা হয়েছিল সেখানে বৈপরীত্য বৃদ্ধির লক্ষণগুলি অনুসন্ধান করতে। পর্যালোচনার পর, তারা প্রতিটি RIM কে হয় ইমেজিং-ভিত্তিক ডায়গনিস্টিক মানদণ্ড (+DC) পূরণ করেছে বা মেটাস্ট্যাসিস হিসাবে চিহ্নিত করার জন্য অপর্যাপ্ত ভিজ্যুয়াল তথ্য (-DC) আছে বলে শ্রেণীবদ্ধ করেছে।
গবেষকরা RIM এবং PIM-এর ডেটা সেটকে পাঁচটি গ্রুপে বিভক্ত করে, এর মধ্যে চারটি মডেল এবং অ্যালগরিদম বিকাশের জন্য এবং একটি পরীক্ষা গোষ্ঠী হিসাবে ব্যবহার করে। "+ডিসি এবং -ডিসি উভয় RIM-এর অন্তর্ভুক্তির ফলে প্রতিটি মস্তিষ্কের মেটাস্ট্যাসিস বিভাগ এবং আকারের জন্য সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা তৈরি হয়েছে, পাশাপাশি সর্বনিম্ন মিথ্যা-ইতিবাচক হার এবং সর্বোচ্চ ইতিবাচক ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মানও ফিরিয়ে দিয়েছে," তারা রিপোর্ট করে। "এটি CAD প্রশিক্ষণের ডেটাতে ছোট চ্যালেঞ্জিং মস্তিষ্কের মেটাস্টেসের অতিরিক্ত ওজনযুক্ত নমুনা অন্তর্ভুক্ত করার একটি স্পষ্ট সুবিধা দেখায়।"
পিআইএম এবং +ডিসি রিম-এর জন্য - যার MRI-তে মেটাস্টেসের স্পষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে - মডেলটি 93% এর সামগ্রিক সংবেদনশীলতা অর্জন করেছে, 100 মিমি ব্যাসের চেয়ে বড় ক্ষতগুলির জন্য 6% থেকে 79 মিমি থেকে ছোটদের জন্য 3% পর্যন্ত। মিথ্যা-ইতিবাচক হারটিও চিত্তাকর্ষকভাবে কম ছিল, যার গড় 2.7 জন প্রতি ছিল, অন্যান্য CAD সিস্টেমে ছোট ক্ষতের জন্য তুলনীয় সনাক্তকরণ সংবেদনশীলতার তুলনায় আট থেকে 35 এর মধ্যে।
CAD সিস্টেমটি বিকাশ এবং পরীক্ষা উভয় সেটেই কিছু -DC RIM সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল। এই প্রাথমিক পর্যায়ে মস্তিষ্কের মেটাস্টেসগুলি সনাক্ত করা একটি দুর্দান্ত ক্লিনিকাল সুবিধা হবে, কারণ এই জাতীয় ক্ষতগুলি তখন ইমেজিংয়ের মাধ্যমে আরও পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, প্রয়োজনে চিকিত্সার জন্য অনুরোধ করা যায়।
ডিউক দল এখন একাধিক এমআর সিকোয়েন্স ব্যবহার করে CAD টুলের নির্ভুলতা উন্নত করতে কাজ করছে। গডফ্রে ব্যাখ্যা করেছেন যে মস্তিষ্কের এমআরআই গবেষণায় প্রায় সবসময়ই একাধিক এমআর সিকোয়েন্স অন্তর্ভুক্ত থাকে যা মস্তিষ্কের প্রতিটি ভক্সেল সম্পর্কে অনন্য তথ্য তৈরি করে। "আমরা বিশ্বাস করি যে এই অন্যান্য সিকোয়েন্সগুলি থেকে উপলব্ধ অতিরিক্ত তথ্য অন্তর্ভুক্ত করার জন্য এর সঠিকতা উন্নত করা উচিত," তিনি বলেছেন।
গডফ্রে উল্লেখ করেছেন যে গবেষকরা বিদ্যমান সিএডি সিস্টেমের একটি সিমুলেটেড সম্ভাব্য ক্লিনিকাল ব্যবহারের অধ্যয়ন শুরু করার থেকে মাত্র কয়েক সপ্তাহ দূরে রয়েছে তদন্ত করার জন্য যে সরঞ্জামটি রেডিওলজিস্ট এবং রেডিয়েশন অনকোলজিস্ট উভয়ের দ্বারা ক্লিনিকাল সিদ্ধান্ত গ্রহণকে কীভাবে প্রভাবিত করে।
গভীর শিক্ষা রেডিওলজিস্টদের বুকের এক্স-রেতে ফুসফুসের ক্যান্সার সনাক্ত করতে সাহায্য করে
"একাধিক বিশেষজ্ঞ নিউরোরাডিওলজিস্ট এবং নিউরো-রেডিয়েশন অনকোলজিস্ট যারা এসআরএস করেন তাদের মস্তিষ্কের এমআর স্ক্যান উপস্থাপন করা হবে। তাদের মস্তিষ্কের মেটাস্ট্যাসিস হতে পারে এমন কোনও ক্ষত খুঁজে বের করতে বলা হবে, তাদের আত্মবিশ্বাসের স্তরটি রেট করুন এবং চিত্রগুলিতে এর উপস্থিতির উপর ভিত্তি করে তারা SRS দিয়ে ক্ষতটির চিকিত্সা করবেন কিনা, "তিনি বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "তারপরে আমরা তাদের CAD পূর্বাভাসের সাথে উপস্থাপন করব এবং প্রতিটি চিকিত্সকের ক্লিনিকাল সিদ্ধান্তের উপর CAD-এর প্রভাব মূল্যায়ন করব।"
যদি এই সিমুলেশন অধ্যয়নটি প্রতিশ্রুতিশীল ফলাফল দেয়, গডফ্রে একটি গবেষণা প্রোটোকলের অধীনে ডিউক রেডিয়েশন অনকোলজি ক্লিনিকে চিকিত্সা করা নতুন রোগীদের সম্ভাব্যভাবে চ্যালেঞ্জিং মস্তিষ্কের মেটাস্টেস সনাক্ত করতে সাহায্য করার জন্য CAD টুল স্থাপনের প্রত্যাশা করেছেন, সম্ভবত 2023 সালের মাঝামাঝি।
