Искусственный интеллект формирует будущее ранней диагностики рака.

VTV.vn - Искусственный интеллект (ИИ) совершает новые прорывы в области ранней диагностики рака.

(Фото: Toptal)

Выявление рака с помощью «микроскопических» биосигналов.

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и Microsoft недавно опубликовали исследование системы биосенсоров на основе искусственного интеллекта, способной обнаруживать рак на очень ранней стадии с помощью простого анализа мочи. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает новый подход к домашнему скринингу рака со значительно более высокой чувствительностью, чем традиционные методы.

По данным исследовательской группы, искусственный интеллект был использован для разработки пептидов — коротких белковых цепочек, способных распознавать активность протеаз, группы ферментов, часто проявляющих повышенную активность в раковых клетках. Эти пептиды наносятся на поверхность наночастиц, образуя микроскопические биосенсоры. При попадании в организм, при столкновении с протеазами, связанными с раком, пептиды расщепляются и высвобождают специфические сигналы. Затем эти сигналы выводятся с мочой и могут быть обнаружены с помощью тест-полосок, аналогичных тестам на беременность.

Ранее исследовательская группа продемонстрировала, что технология распознавания протеаз может обнаруживать различные типы рака, такие как рак легких, яичников и колоректальный рак. Однако процесс проектирования пептидов в основном основывался на традиционных методах, что приводило к ограниченной точности. Для решения этой проблемы ученые разработали систему искусственного интеллекта под названием CleaveNet, которая автоматически проектирует пептиды, способные точно идентифицировать каждый целевой фермент.

(Фото: ITN)

В настоящее время лаборатория профессора Бхатиа участвует в проекте, финансируемом Управлением перспективных биомедицинских исследований и разработок США (ARPA-H), по разработке домашнего теста, способного обнаруживать и дифференцировать приблизительно 30 различных типов рака на ранней стадии. Помимо диагностической роли, технология пептидов, созданных с помощью искусственного интеллекта, также имеет потенциальные применения в лечении рака. Эти пептиды могут быть присоединены к лекарствам или антителам для точного высвобождения активного ингредиента в опухолевой среде, повышая эффективность и снижая побочные эффекты.

По мнению экспертов, сочетание искусственного интеллекта с нанотехнологиями и молекулярной биологией открывает новое направление в прецизионной медицине, где заболевания можно выявлять и лечить до того, как они нанесут серьезный вред.

Искусственный интеллект прогнозирует риск развития рака еще до того, как врачи его обнаружат.

Наряду с новыми биосенсорами, искусственный интеллект также демонстрирует превосходные возможности в анализе медицинских изображений для прогнозирования риска развития рака на очень ранней стадии. Одним из наиболее заметных исследований на сегодняшний день является модель Sybil AI, разработанная учеными из онкологического центра Mass General Brigham и Гарвардской медицинской школы в США для прогнозирования риска рака легких.

По словам доктора Лесии Секвист из Онкологического центра Массачусетской больницы общего профиля, исследовательская группа обучила модель Sybil, используя тысячи низкодозовых КТ-снимков пациентов, участвовавших в клинических испытаниях. Использованные данные включали информацию о тех, у кого впоследствии был диагностирован рак, время начала заболевания, характеристики здоровья и результаты лечения. После обучения модель Sybil смогла прогнозировать риск рака легких, основываясь исключительно на КТ-снимках, без необходимости использования дополнительных данных о пациентах. Результаты испытаний показали, что модель достигла точности примерно 80-95% в прогнозировании риска рака легких, даже до того, как рентгенологи обнаружили явные отклонения.

Наряду с Sybil, для прогнозирования риска рака молочной железы также используется другая система искусственного интеллекта под названием MIRAI. Разработанная исследовательской группой под руководством профессора Регины Барзилай из Массачусетского технологического института, система MIRAI использует данные примерно 128 000 маммограмм, включая 3800 случаев, у которых впоследствии был диагностирован рак в течение 5 лет. Система может прогнозировать будущий риск рака молочной железы с точностью около 75-84%.

(Фото: AP)

Сегодня к числу основных проблем относятся безопасность медицинских данных, прозрачность алгоритмов, риск неточностей данных и доступность технологий в разных странах. Кроме того, обучение медицинского персонала, способного использовать и контролировать системы искусственного интеллекта, также считается крайне важным для обеспечения безопасного и эффективного лечения. Тем не менее, учитывая нынешние темпы развития, многие эксперты считают, что ИИ станет центральным инструментом в будущих стратегиях профилактики рака. По мнению исследователей, долгосрочная цель состоит не только в более эффективном лечении, но и в ранней диагностике, чтобы рак можно было контролировать до того, как он станет серьезной угрозой для здоровья человека.

Эксперты считают, что применение ИИ в диагностике рака открывает новую эру профилактической медицины, где риск заболевания можно прогнозировать за годы вперед, а не ждать появления симптомов. Однако ученые также отмечают, что технология ИИ все еще нуждается в более масштабных испытаниях, прежде чем ее можно будет широко внедрить в систему здравоохранения.

Источник: https://vtv.vn/ai-dinh-hinh-tuong-lai-tam-soat-ung-thu-som-100260603183614169.htm