腦瘤是大腦中生長的大量異常細(xì)胞。僅在2016年，全國際就有33萬例腦癌病例和22.7萬例相關(guān)死亡。早期檢測對(duì)好轉(zhuǎn)患者預(yù)后至關(guān)重要，在一組研究人員的幫助下，他們開發(fā)了一種新的成像技術(shù)和人工智能算法，可以幫助醫(yī)生準(zhǔn)確地識(shí)別腦腫瘤。

檢測腦腫瘤

　　發(fā)表在《Nature Medicine》雜志上的這項(xiàng)研究揭示了一種結(jié)合現(xiàn)代光學(xué)成像和人工智能算法的新方法。紐約大學(xué)(New York University)的研究人員研究了機(jī)器學(xué)習(xí)在對(duì)腦腫瘤進(jìn)行精確、實(shí)時(shí)的術(shù)中診斷方面的準(zhǔn)確性。

　　以往診斷腦腫瘤的方法是及時(shí)對(duì)加工組織進(jìn)行蘇木精和伊紅染色。此外，對(duì)這些發(fā)現(xiàn)的解釋依賴于對(duì)標(biāo)本進(jìn)行檢查的病理學(xué)家。研究人員希望這種新方法能提供更好、更準(zhǔn)確的診斷，有助于立即啟動(dòng)合適的治療。

　　在癌癥治療中，癌癥越早被診斷出來，腫瘤醫(yī)生就能越早開始治療。在大多數(shù)情況下，早期發(fā)現(xiàn)可好轉(zhuǎn)健康結(jié)果。研究人員發(fā)現(xiàn)，他們的新檢測方法的準(zhǔn)確率為94.6%，相比之下，基于病理的解釋的準(zhǔn)確率為93.9%。

　　成像技術(shù)

　　研究人員使用了一種被稱為刺激拉曼組織學(xué)(SRH)的新成像技術(shù)，它可以顯示人體組織中的腫瘤浸潤。該技術(shù)收集散射激光，并強(qiáng)調(diào)在許多人體組織圖像中通?？床坏降奶卣鳌?/p>

　　科學(xué)家們利用人工智能算法對(duì)這些新圖像進(jìn)行處理和研究。在短短2分30秒內(nèi)，研究人員得出了腦瘤的診斷結(jié)果。腦癌的快速檢測不有助于早期診斷，而且有助于實(shí)施快速合適的治療計(jì)劃。早期發(fā)現(xiàn)癌癥，治療可能更合適地殺死癌細(xì)胞。

　　研究小組還利用該技術(shù)，準(zhǔn)確地識(shí)別和清除了傳統(tǒng)方法無法檢測到的無法檢測到的腫瘤。

　　“作為外科醫(yī)生，我們只能根據(jù)眼前的情況行事;這項(xiàng)技術(shù)可以讓我們看到原本看不見的東西，提高手術(shù)室的速度和準(zhǔn)確性，并降低誤診的風(fēng)險(xiǎn)。有了這種成像技術(shù)，癌癥手術(shù)比以往任何時(shí)候都更順利、更合適。”

　　研究結(jié)果

　　這項(xiàng)研究是對(duì)研究團(tuán)隊(duì)的各種想法和努力的總結(jié)。首先，他們通過訓(xùn)練深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)構(gòu)建了人工智能算法，CNN包含了來自415名患者的250多萬份樣本。該方法幫助他們將組織樣本分成13類，代表較常見的腦瘤類型，如腦膜瘤、轉(zhuǎn)移性腫瘤、惡性膠質(zhì)瘤和淋巴瘤。

　　為了驗(yàn)證，研究人員招募了在三所大學(xué)醫(yī)療中心接受腦瘤切除術(shù)或癲癇手術(shù)的278名患者。對(duì)腦組織腫瘤標(biāo)本進(jìn)行檢查和活檢。研究人員將樣本分成兩組——對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。

　　研究小組指定對(duì)照組在病理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行傳統(tǒng)處理。整個(gè)過程耗時(shí)20 ~ 30分鐘。另一方面，對(duì)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了術(shù)中測試和研究，從圖像獲取到CNN對(duì)檢查進(jìn)行處理。

　　在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中都有明顯的錯(cuò)誤，但彼此不同。新工具可以幫助中心檢測和診斷腦腫瘤，特別是那些沒有的神經(jīng)病理學(xué)家。

　　紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系副教授Matija Snuderl博士解釋說:“SRH將通過改進(jìn)手術(shù)決策和在缺乏訓(xùn)練有素的神經(jīng)病理學(xué)家的醫(yī)院提供專家級(jí)評(píng)估，完全改變神經(jīng)病理學(xué)領(lǐng)域。”

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• 更新時(shí)間：2021-07-27 10:35:54

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