新的人工智能模型帮助脑外科医生实时分析肿瘤

AI伦理与社会1年前 (2023)发布 yundic
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脑外科医生经常在整个肿瘤切除过程中努力做出关键决定。

现在,荷兰科学家推出了一种人工智能工具来帮助手术中的决策过程,为外科医生提供对肿瘤类型和亚型的超快洞察。

根据最近的一项 发表在《自然》杂志上的研究人工智能检查肿瘤DNA的特定片段,识别不同的化学结构。

这项分析提供了对肿瘤类型和可能的亚型的见解。这些及时的信息可以指导外科医生进行外科手术。

UMC Utrecht副教授Jeroen de Ridder说:“手术时就知道肿瘤亚型是必要的。”“我们现在独特的实现是允许这种非常细粒度,强大,详细的诊断已经在手术期间进行。

他们的深度学习系统名为鲟鱼,受到了严格的测试。在某些初始测试中,由于数据不明确,人工智能没有进行诊断。

总体而言,研究人员在25次手术中展示了该模型的实时有效性,实现了不到90分钟的快速诊断周转时间,比传统方法快得多。 72%的诊断是正确的,但7个没有达到所需的置信阈值。

虽然标准的诊断过程涉及脑肿瘤样本的显微镜检查,但全面的基因测序提供了更深入的见解。然而,正如约翰霍普金斯大学的艾伦·科恩博士强调的那样,“我们必须在不知道我们在治疗什么的情况下开始治疗。

德里德博士进一步解释了人工智能的能力:“它可以自己找出自己在看什么,并做出强有力的分类。”

不过,一些挑战依然存在。肿瘤内的变异性、样本大小和某些难以捉摸的肿瘤可能会造成困难。在这一点上,一项研究的合著者Marc Pagès—Gallego提供了一些关于他们如何驾驭这些问题的背景。

伦敦大学学院的Sebastian Branchan博士评论了这些实用性,声称“实施本身并不像人们经常建议的那样简单。

虽然该工具代表着向前迈出了一大步,但它确实有其局限性。

S·科恩博士承认:“我们已经取得了一些进展,但在治疗方面没有在对肿瘤分子图谱的了解方面取得进展。”

更多关于这项研究的信息

这项名为“鲟鱼”的创新工具利用深度学习来加强脑肿瘤的术中分类,从而有助于更好地做出手术决策。

该模型被设计为在对肿瘤类型和亚型进行分类时“超快速”。

  • 挑战: 由于有限的测序时间和不确定的数据覆盖范围,手术期间对肿瘤进行分类是困难的。
  • 鲟鱼溶液:这个深度学习系统使用从广泛可用的甲基化阵列数据中获得的数据,这些数据用于描述脑肿瘤。斯特金将密集的计算任务外包,以最大限度地减少手术期间的计算资源。
  • 性能:该模型显示了一致的结果,但通常没有考虑到肿瘤内的多样性。在72%的外科测试中,它提供了正确的诊断。
  • 未来发展: 随着获取更多数据,Sturgeon的数据将得到增强,尽管由于隐私问题而导致的数据共享限制使得跨机构学习变得棘手。
  • 限制:一个潜在的限制是所需的组织数量。该模型需要约5x5x5 mm的样本大小才能获得最佳结果,但已从较小的样本中成功提取了足够的DNA。

关键的是,使用Sturgeon,肿瘤诊断结果可以在90分钟内实现,与手术时间表保持一致。这使外科医生能够实时洞察,使他们能够在手术期间做出更好的决策。

根据这项研究,虽然鲟鱼的数据是有益的,但它最好与训练有素的病理学家的评估一起使用。

斯特金加入了今年创建的众多面向医学的尖端人工智能模型,展示了这项技术改变医疗保健结果的能力。

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