En søgemaskine til den menneskelige krop

Et nyt søgeværktøj udviklet af forskere hos Microsoft indekserer medicinske billeder af den menneskelige krop i stedet for internettet. På CT-scanninger finder den automatisk organer og andre strukturer, for at hjælpe læger med at navigere i og arbejde med 3-D medicinske billeder.





På vrangen: Et nærbillede af en CT behandlet af ny software fra Microsoft.

CT-scanninger bruger røntgenstråler til at fange mange skiver gennem kroppen, som kan kombineres for at skabe en 3D-repræsentation. Dette er et stærkt værktøj til diagnosticering, men det er langt fra let at navigere, siger Antonio Criminisi , der leder en gruppe hos Microsoft Research Cambridge, U.K., der forsøger at ændre det. Det er meget svært selv for en meget trænet at komme til det sted, de skal være for at undersøge kilden til et problem, siger han.

Når en scanning er indlæst i Criminisis software, indekserer programmet dataene og viser de organer, det finder ved siden af ​​skærmen, hvilket skaber en tabel med hyperlinks til kroppen. En bruger kan klikke på, sige ordet hjerte og blive præsenteret for et klart billede af orgelet uden at skulle navigere gennem billederne manuelt.



Når et organ af interesse er fundet, vises en 2-D og en forbedret 3-D visning af strukturer i området til brugeren, som kan navigere ved at trykke på skærmen, hvorpå billederne vises. En ny scanning kan også automatisk og præcist matches sammen med en tidligere scanning fra samme patient, hvilket gør det nemt at se, hvordan en tilstand er udviklet eller regresseret.

Criminisis software bruger mønstret af lys og mørke i scanningen til at identificere bestemte strukturer; det blev udviklet ved at træne maskinlæringsalgoritmer til at genkende funktioner i hundredvis af scanninger, hvor eksperter havde markeret de vigtigste organer. Indeksering af en ny scanning tager kun et par sekunder, siger Criminisi. Systemet er udviklet i samarbejde med læger på Addenbrookes Hospital i Cambridge, U.K.

Microsofts forskningsgruppe undersøger brugen af ​​bevægelser og stemme til at styre systemet. De kan tilslutte Kinect-controlleren, som normalt bruges af spillere til at styre en Xbox med kropsbevægelser, så kirurger kan henvise til billeder midt i operationen uden at kompromittere deres sterile handsker ved at røre ved et tastatur, en mus eller en skærm.



Kropssøgning: Dette CT-billede viser organer og andre funktioner identificeret af Microsoft-softwaren. En liste over disse funktioner vises til venstre.

Kenji Suzuki en assisterende professor ved University of Chicago, hvis forskningsgruppe arbejder på lignende værktøjer, siger, at Microsoft-softwaren har potentialet til at forbedre patientbehandlingen, forudsat at den virkelig gør scanninger nemmere at navigere. Efterhånden som den medicinske billeddiagnostik er gået frem, bliver der produceret så mange billeder, at der er en slags informationsoverbelastning, forklarer han. Arbejdsbyrden er vokset meget.

Suzuki siger, at Microsofts tilgang er god, men at læger kan være mere modtagelige for designet, hvis det indekserede tegn på sygdom, ikke kun organer. Hans egen forskergruppe har udviklet software, der er i stand til at genkende potentielt kræftfremkaldende lungeknuder; i forsøg begik den halvt så mange fejl som en menneskelig ekspert.



Criminisi holder fast i forestillingen om at bruge organer som en slags navigationssystem, men siger, at evnen til at opdage sygdom også er under udvikling. Han siger: Vi arbejder på at træne den til at opdage forskelle mellem forskellige grader af gliomtumor - en type hjernetumor.

Microsoft-gruppen har også til hensigt, at værktøjet skal bruges i stor skala. Det kunne automatisk indeksere en samling af 3-D-scanninger eller andre billeder, hvilket muliggør nye måder at spore lægejournaler på, siger Criminisi. I dag føres optegnelser som tekst, der beskriver scanninger og anden information. Et søgeværktøj, der finder ordet hjerte, ville for eksempel ikke vide, om det betød, at det dukkede op i en scanning eller blev nævnt i en anden sammenhæng. Hvis et hospitals computersystem indekserede nye scanninger, kunne Microsoft-softwaren automatisk registrere, hvad der blev afbildet i en persons optegnelser, og hvornår.

skjule