脑胶质母细胞瘤的植入式肿瘤电场治疗是新兴的研究方向并逐渐成为研究热点。由于脑组织物理环境复杂及患者间存在异质性,导致治疗参数配置较为困难,严重阻碍了该技术临床应用的可行性。因此,实现个性化参数自动配置对于该技术应用于临...脑胶质母细胞瘤的植入式肿瘤电场治疗是新兴的研究方向并逐渐成为研究热点。由于脑组织物理环境复杂及患者间存在异质性,导致治疗参数配置较为困难,严重阻碍了该技术临床应用的可行性。因此,实现个性化参数自动配置对于该技术应用于临床具有重要的意义。本研究使用BraTS数据集训练基于深度学习的自动脑肿瘤分割模型,将结果导入3D Slicer软件进行三维(3D)重建,并使用最小二乘法拟合不规则的肿瘤形态学参数。重建的三维模型导入COMSOL有限元分析平台,通过COMSOL Livelink with Matlab接口,使用遗传算法对基于有限元仿真反馈结果的目标函数进行优化,从而获得个性化治疗参数建议,进而实现适形治疗。本研究结合医学影像分割与三维重建技术,提出基于脑磁共振影像的个性化脑肿瘤三维模型重建和参数规划流程,探索了耦合有限元仿真的遗传优化算法,旨在提供基于个体异质性的适形治疗建议,为植入式肿瘤电场治疗提供新策略。展开更多
文摘脑胶质母细胞瘤的植入式肿瘤电场治疗是新兴的研究方向并逐渐成为研究热点。由于脑组织物理环境复杂及患者间存在异质性,导致治疗参数配置较为困难,严重阻碍了该技术临床应用的可行性。因此,实现个性化参数自动配置对于该技术应用于临床具有重要的意义。本研究使用BraTS数据集训练基于深度学习的自动脑肿瘤分割模型,将结果导入3D Slicer软件进行三维(3D)重建,并使用最小二乘法拟合不规则的肿瘤形态学参数。重建的三维模型导入COMSOL有限元分析平台,通过COMSOL Livelink with Matlab接口,使用遗传算法对基于有限元仿真反馈结果的目标函数进行优化,从而获得个性化治疗参数建议,进而实现适形治疗。本研究结合医学影像分割与三维重建技术,提出基于脑磁共振影像的个性化脑肿瘤三维模型重建和参数规划流程,探索了耦合有限元仿真的遗传优化算法,旨在提供基于个体异质性的适形治疗建议,为植入式肿瘤电场治疗提供新策略。
