水平接近病理學家!人工智能快速解碼腦癌基因組

2023-07-10 12:18:55


【資料圖】

科技日報北京7月9日電(記者張夢然)美國哈佛大學醫(yī)學院團隊設(shè)計了一種人工智能(AI)醫(yī)療工具,可快速解碼腦腫瘤的DNA,以確定其在手術(shù)過程中的分子身份,而現(xiàn)有方法需要幾天甚至幾周的時間才能獲得這些關(guān)鍵信息。研究成果7日發(fā)表在《醫(yī)學》雜志上。

腦科手術(shù)期間準確的分子診斷(詳細描述細胞中DNA的變化)可幫助神經(jīng)外科醫(yī)生決定切除多少腦組織;同時,了解腫瘤的分子特性也能讓患者從現(xiàn)場治療中受益,譬如手術(shù)時可直接將藥物涂層晶片放入腦中。

現(xiàn)在使用的標準診斷方法,包括取出腦組織,將其冷凍,并在顯微鏡下檢查。其主要缺點是冷凍往往會在顯微鏡下改變細胞的外觀,并可能干擾臨床評估的準確性。此外,即使用強大的顯微鏡,人眼也無法可靠地檢測細微的基因組變異。

新工具被稱為CHARM(冷凍切片組織病理學評估和審查機制)。CHARM使手術(shù)期間的診斷與世界衛(wèi)生組織最近更新的分類系統(tǒng)保持一致,可用于診斷和分級神經(jīng)膠質(zhì)瘤的嚴重程度。

CHARM是利用來自1524名神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者的2334個腦腫瘤樣本開發(fā)的。當對一組大腦樣本進行測試時,該工具以93%的準確度區(qū)分了具有特定分子突變的腫瘤,并成功分類了具有不同分子特征的3種主要類型的神經(jīng)膠質(zhì)瘤,這些腫瘤都具有不同的預(yù)后和不同的治療反應(yīng),因此對其區(qū)分非常有價值。

該工具能成功捕獲更具侵襲性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤的標志,還能查明低級別腫瘤臨床上重要的分子改變。這些變化中的每一處也標志著不同的生長、傳播和治療反應(yīng)傾向。

該工具還將細胞的外觀與腫瘤的分子特征聯(lián)系起來,模式上更接近人類病理學家視覺評估樣本的方式。此外,它還能重新訓(xùn)練以識別其他腦癌亞型。

(原標題:高速準確 水平接近病理學家 人工智能快速解碼腦癌基因組)

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