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人工智能加速识别脑肿瘤类型

该患者患有什么类型的脑肿瘤?AI 技术有助于在手术期间(1.5 小时内)尽早确定这一点。这个过程通常需要一周的时间。新技术允许神经外科医生现场调整手术策略。今天,乌得勒支大学医学中心的研究人员以及马克西玛公主儿科肿瘤中心和阿姆斯特丹大学医学中心的研究人员、病理学家和神经外科医生在《自然》杂志上发表了这项研究。

荷兰每年有 1,400 名成人和 150 名儿童被诊断患有脑部或脊髓肿瘤。手术通常是治疗的第一步。目前,在手术过程中,神经外科医生并不能准确地知道他们正在处理的脑肿瘤是什么类型以及攻击性的程度。通常只有在手术后一周,病理学家对肿瘤组织进行目视和分子分析后,才能得出准确的诊断。

深度学习算法 UMC Utrecht

的研究人员开发了一种新的“深度学习算法”,这是一种人工智能形式,可以显着加快诊断速度。 UMC Utrecht 和Oncode 研究所研究组组长Jeroen de Ridder表示:“最近,纳米孔测序技术问世:一种有助于实时读取 DNA 的技术。为此,我们开发了一种算法,可以从数百万个模拟真实“DNA 快照”中学习。通过这个算法,我们可以在20到40分钟内识别出肿瘤类型。如果需要的话,速度足够快,可以直接调整手术策略。” 经过生物库测试和培训 Bastiaan Tops负责马克西玛公主中心的儿科肿瘤实验室。他汇集了新技术和手术室的需求。这得益于 KiKa 基金会的资助,更具体地说,是 Máxima 中心多年来维护的庞大生物库的资助。除此之外,该生物库还储存患有脑肿瘤的儿童的组织。该算法使用生物样本库进行训练和测试。 “我们现在可以在手术期间立即确定脑肿瘤的类型,这表明技术可以如何加快诊断速度。以及我们如何利用现有的生物库来开发新技术”,Tops 说。 在手术期间使用 因此,整个过程在实际脑部手术中也进行了多次,从在手术室取出组织到确定肿瘤类型。在乌得勒支,这种情况发生在儿童身上,而在阿姆斯特丹,这种情况发生在成年人身上。手术总时长:60 至 90 分钟。

马克西玛公主中心认为该技术的结果足够可靠,并且已经将其用于儿童,其结果可能决定手术策略。阿姆斯特丹联合医学中心还将在日常实践中使用该技术,以帮助他们加快诊断速度。

Máxima 中心的小儿神经外科医生兼神经肿瘤学临床主任Eelco Hoving对手术期间 DNA 分析的可能性感到兴奋:“在手术过程中,有时会故意留下一小部分肿瘤组织残余物,以防止神经损伤。但如果后来发现,例如,肿瘤非常具有侵袭性,则可能仍然需要进行第二次手术来去除最后的残余物。这将再次给患者及其家人带来风险和压力。现在可以避免这种情况,因为我们在第一次手术期间就已经知道我们正在处理什么类型的肿瘤。”

Jeroen de Ridder:“通过结合所有领域的技术,我们能够真正迈入临床实践,这真是太棒了。 “我们拥有从基础研究人员到病理学家和外科医生的专业知识。通过这样做,我们可以帮助外科医生优化脑肿瘤手术的结果。”

比较研究

为了更广泛、更结构性地使用新技术,还需要进行更多的研究,比如算法中加入更多的肿瘤类型,这样就可以达到国际标准,可以进行数据的比较。将与其他(国际)国家中心合作,进一步比较新方法和当前(较长)方法的效果。这应该可以明确新方法是否也将有助于提高患者的长期生活质量。

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