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Erschienen in: Journal of Gastrointestinal Surgery 10/2022

08.08.2022 | Original Article

Automated Three-Dimensional Liver Reconstruction with Artificial Intelligence for Virtual Hepatectomy

verfasst von: Takeshi Takamoto, Daisuke Ban, Satoshi Nara, Takahiro Mizui, Daisuke Nagashima, Minoru Esaki, Kazuaki Shimada

Erschienen in: Journal of Gastrointestinal Surgery | Ausgabe 10/2022

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Abstract

Objective

To validate the newly developed artificial intelligence (AI)-assisted simulation by evaluating the speed of three-dimensional (3D) reconstruction and accuracy of segmental volumetry among patients with liver tumors.

Background

AI with a deep learning algorithm based on healthy liver computer tomography images has been developed to assist three-dimensional liver reconstruction in virtual hepatectomy.

Methods

3D reconstruction using hepatic computed tomography scans of 144 patients with liver tumors was performed using two different versions of Synapse 3D (Fujifilm, Tokyo, Japan): the manual method based on the tracking algorithm and the AI-assisted method. Processing time to 3D reconstruction and volumetry of whole liver, tumor-containing and tumor-free segments were compared.

Results

The median total liver volume and the volume ratio of a tumor-containing and a tumor-free segment were calculated as 1035 mL, 9.4%, and 9.8% by the AI-assisted reconstruction, whereas 1120 mL, 9.9%, and 9.3% by the manual reconstruction method. The mean absolute deviations were 16.7 mL and 1.0% in the tumor-containing segment and 15.5 mL and 1.0% in the tumor-free segment. The processing time was shorter in the AI-assisted (2.1 vs. 35.0 min; p < 0.001).

Conclusions

The virtual hepatectomy, including functional liver volumetric analysis, using the 3D liver models reconstructed by the AI-assisted methods, was reliable for the practical planning of liver tumor resections.
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Metadaten
Titel
Automated Three-Dimensional Liver Reconstruction with Artificial Intelligence for Virtual Hepatectomy
verfasst von
Takeshi Takamoto
Daisuke Ban
Satoshi Nara
Takahiro Mizui
Daisuke Nagashima
Minoru Esaki
Kazuaki Shimada
Publikationsdatum
08.08.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Gastrointestinal Surgery / Ausgabe 10/2022
Print ISSN: 1091-255X
Elektronische ISSN: 1873-4626
DOI
https://doi.org/10.1007/s11605-022-05415-9

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