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冠狀動脈電腦斷層全自動血管管腔分割系統(TaiCAD-Net)
2021-12-27
王宗道教授團隊/國立臺灣大學

王宗道、陳中明、李佳燕、李文正、李志國、黃裕城、簡祥秦、王慶萍

心血管疾病為全球第一死因,雖已有超高速心臟電腦斷層(CCTA)可以非侵入方式診斷心血管有否阻塞,但影像處理耗時(平均約六小時),診斷準確度受鈣化膨脹效應干擾及影像中小分支不易辨識影響判讀等原因,造成全球心臟學界困擾。本團隊開發模型TaiCAD-Net可提供(1)解決人為組像診斷耗時,(2)鈣化膨脹影響去除,(3)完全找出所有冠狀動脈分支三特色,將革新全人類面對心血管疾病治療困境。
台大TW-CVAI團隊聯合全台八大醫學中心,建置多模組冠狀動脈巨量影像生理資料庫。團隊以心導管影像作為ground truth針對CCTA全冠狀動脈內外管壁標註,並考慮鈣化膨漲效應建立精準標註資料集,此資料集解決目前AI開發鈣化病灶精準標註大規模訓練樣本的困擾,並針對所有冠狀動脈進行完整標註可提高模型準確度,且資料集影像提供血管中心線或血管起始點資訊輔助建置自動找出血管中心線模型。
TaiCAD-Net使用本資料庫作為訓練樣本,以Frangi filter產生初步管狀特徵及patch-wise learning的two-channel inputs輸入3D-UNet為基礎架構網絡訓練,開發出能精準快速分割電腦斷層冠狀動脈模型,將判讀時間由六小時大幅縮短至十分鐘,血管分割準確度達86%,成效優於類似品,為有效解決現行心血管疾病臨床上診斷耗時,鈣化干擾,血管缺漏等三關鍵問題之唯一方案。

評審推薦
1.由台大TW-CVAI團隊訓練出的推論模型能精準快速分割電腦斷層冠狀動脈,判讀時間由六小時大幅縮短至十分鐘,分割準確度佳,具臨床之實用性。
2.算法獲MICCAI 2020舉辦之冠狀動脈自動分割競賽(ASOCA)全球第三名,已申請專利,並已規劃亦準備申請TFDA認證。
3.與影像科、心臟科、流行病學研究所、應用數學系、輝達(NVIDIA)、商之器(EBM)等組成,具跨領域之合作之特質。
團隊簡介

王宗道

學歷

國立台灣大學醫學系畢業

哈佛大學醫學院Brigham and Womens hospital/Beth Israel Deaconess Medical Center見習

國立台灣大學醫學院臨床醫學研究所博士班畢業

現職

現任職務(醫院/醫學院)
台大醫學院內科專任教授
台大醫院內科部整合醫學科主任
台大醫院心血管中心心導管室主任
台大醫院內科部心臟內科主治醫師

現任職務(學會)
中華民國心臟學會秘書長
台灣醫院整合醫學學會常務理事
台灣高血壓學會名譽理事
Associate Editor, Hypertension Research
Editorial Board, Journal of Clinical Hypertension/Korean Circulation Journal/Journal of Asian Pacific Society of Cardiology 

經歷

台大醫院內科部住院醫師

台大醫院內科部總醫師及心臟科研究員

恩主公醫院心臟內科主治醫師

台大醫院雲林分院心臟血管醫學中心主任

國立台灣大學醫學院內科講師

國立台灣大學醫學院內科助理教授/副教授

中華民國內科醫學會副秘書長

台灣介入性心臟血管醫學會教育委員會委員

台灣動脈硬化暨血管病醫學會理事

台灣血脂衛教協會理事

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