实时分析手术影像 指引“安全切除面”
三星首尔医院研究团队在机器人乳腺癌手术中开发出一项由人工智能（AI）实时指引安全切除路径的技术。
左侧为三星首尔医院移植外科教授 Yoo Jinsu，他正利用基于人工智能的三维手术规划平台 Liveraiz，与医疗团队讨论肝移植患者的手术方案。三星首尔医院供图
View original image三星首尔医院表示，由乳腺外科教授 Yoo Jaemin、Park Unggi 和移植外科教授 Yoo Jinsu、Oh Namgi 组成的研究团队，在机器人乳头保留乳房切除术中，开发出一套通过分析术中影像来指引安全切除面的人工智能导航系统，并通过多机构外部验证，确认了其临床应用的可能性。研究结果近日发表在欧洲外科肿瘤学会学术期刊《欧洲外科肿瘤学会志》上。
机器人乳头保留乳房切除术，是在腋下附近做一个小切口，通过机械臂在保留乳头和皮肤的前提下，仅切除乳腺组织的手术方式。该手术几乎不留疤痕，美容满意度较高，但由于无法传递触觉，难以判断组织边界，存在局限。
尤其是在准确区分皮下脂肪层与乳腺组织的边界方面十分棘手。切除过浅可能残留乳腺组织，切除过深则有损伤皮肤血流的风险。
研究团队开发的系统可由人工智能分析术中拍摄的影像，在画面上标示脂肪层与乳腺组织的边界，即安全切除面。其工作方式类似汽车导航，为术者提供切除路径的可视化指引。
在人工智能训练中，研究团队利用了三星首尔医院实施的29例机器人乳房切除术的术中影像，从中提取出1996帧画面。乳腺外科专科医生在每帧影像上标注安全切除面，并以此为基础对人工智能模型进行训练。
在内部验证中，模型的准确性指标 DSC（Dice 相似系数）达到74.0%。在利用三星昌原医院8例手术影像进行的外部验证中，DSC 为70.8%，表现出相近性能，证实该系统在其他医疗机构的手术环境中也有望稳定运行。
研究团队此前已在腹腔镜活体肝移植手术中开发过人工智能导航系统，并发表在国际学术期刊《Scientific Reports》上。当时的研究通过分析3家医院实施的48例手术影像，提出了一项可实时显示肝脏周围血管结构与安全分离面的技术。
Yoo Jaemin 教授表示：“这是在机器人乳房切除术中开发人工智能导航系统并完成多机构外部验证的研究”，并称“该系统在手术过程中指引安全切除面，有望用于提高手术的精确度和安全性”。
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