रक्त परीक्षण के परिणामों का विश्लेषण करके एआई द्वारा मस्तिष्क कैंसर का पता लगाया गया

हाल ही में, ग्लासगो के स्ट्रैथक्लाइड विश्वविद्यालय से जुड़े शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क कैंसर का पता लगाने के लिए रक्त के नमूनों का विश्लेषण करने की एक विधि का पेटेंट कराया। क्लिनस्पेक डायग्नोस्टिक्स लिमिटेड के शोधकर्ताओं ने रक्त बायोप्सी के आधार पर मस्तिष्क कैंसर का पता लगाने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी और एआई एल्गोरिदम को जोड़ा। जैसा कि सूचित किया गया साइकोलॉजी टुडे द्वारा, शोध हाल ही में नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित हुआ था, और शोध टीम के अनुसार, यह कार्य क्लिनिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी और एआई के उपयोग में एक महत्वपूर्ण विकास का प्रतिनिधित्व करता है।

अध्ययन में प्रस्तुत शोध से मस्तिष्क कैंसर को पकड़ना बहुत आसान और सरल हो सकता है। बार-बार होने वाला सिरदर्द मस्तिष्क कैंसर का लक्षण हो सकता है, लेकिन भले ही सिरदर्द बहुत आम है, लेकिन मस्तिष्क कैंसर नहीं है। चिकित्सकों को यह समझने की बेहतर विधि की आवश्यकता है कि कौन सा सिरदर्द चिंता का कारण है और कौन सा अधिक सौम्य है। डॉक्टरों को कुछ प्रकार के ट्राइएज करने और महंगे मस्तिष्क इमेजिंग स्कैन के साथ मस्तिष्क कैंसर के निदान में निवेश किए गए समय और संसाधनों की मात्रा को कम करने में सक्षम होना चाहिए। यदि एक साधारण रक्त परीक्षण चिकित्सकों को विश्वसनीय जानकारी दे सकता है जो उन्हें मस्तिष्क कैंसर के मामलों का निदान करने में मदद कर सकता है, तो जीवन बचाया जा सकता है।

यही कारण है कि क्लिनस्पेक शोधकर्ताओं ने एक एल्गोरिदम विकसित करने का लक्ष्य रखा जो डॉक्टरों को संभावित मस्तिष्क कैंसर रोगियों के मामलों को सुलझाने में मदद करेगा, उन्हें सिरदर्द के अन्य कारणों से अलग करेगा।

कैंसर जैसी बीमारियों का पता लगाने के सामान्य तरीकों में से एक है तरल बायोप्सी, ऊतक के नमूनों के बजाय शरीर के तरल पदार्थों पर बायोप्सी करना। बीसी रिसर्च एलएलसी के बाजार अनुसंधान के अनुसार, तरल बायोप्सी बाजार तेजी से बढ़ रहा है, जिसका आकार अनुमानित $2.4 बिलियन डॉलर है। लिक्विड बायोप्सी कैंसर के लक्षणों का पता लगाने में प्रभावी साबित होती है, क्योंकि यह सेल-फ्री सर्कुलेटिंग ट्यूमर डीएनए, या सीटीडीएनए, और सर्कुलेटिंग ट्यूमर कोशिकाओं, या सीआरसी का पता लगाने में सक्षम है। हालाँकि, क्लिनस्पेक के शोधकर्ताओं ने कैंसर का संकेत देने वाले जैव रासायनिक मार्करों को खोजने के लिए रक्त के नमूनों पर स्पेक्ट्रोस्कोपी करके विश्लेषण की एक अलग विधि का उपयोग किया।

स्पेक्ट्रोस्कोपी कुछ लक्षित रासायनिक घटकों को खोजने के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उपयोग करने की प्रक्रिया है। प्रकाश को घटक विद्युत चुम्बकीय आवृत्तियों में विभाजित किया गया है, और ये आवृत्तियाँ विभिन्न रसायनों के साथ अलग-अलग प्रतिक्रिया करेंगी। क्लिनस्पेक अनुसंधान टीम ने रक्त के नमूनों का प्रतिनिधित्व बनाने के लिए अवरक्त प्रकाश का उपयोग किया, एक तकनीक जिसे एटेनुएटेड टोटल रिफ्लेक्शन (एटीआर)-फूरियर ट्रांसफॉर्म इंफ्रारेड (एफटीआईआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है। अनुसंधान दल ने कहा कि तकनीक एक गैर-विनाशकारी, गैर-आक्रामक तकनीक है जो बड़े पैमाने पर नमूना तैयार करने की आवश्यकता के बिना विश्वसनीय रूप से नमूने की जैव रासायनिक प्रोफ़ाइल बनाती है। फिर रक्त के नमूनों का विश्लेषण असामान्यताओं के लिए किया जा सकता है, कैंसर के संभावित लक्षणों की जांच की जा सकती है।

डेटा का विश्लेषण करने के लिए, एक वर्गीकरण मॉडल बनाने के लिए एक सपोर्ट वेक्टर मशीन का उपयोग किया गया था। सपोर्ट वेक्टर मशीनों का उपयोग वर्गीकरण और प्रतिगमन विश्लेषण के लिए किया जाता है, और वे निर्णय सीमाओं, या रेखाओं को खींचकर काम करते हैं जो डेटासेट को कई वर्गों में अलग करते हैं। एल्गोरिथ्म विभाजन रेखा और रेखा के दोनों ओर डेटा बिंदुओं के बीच की दूरी को अधिकतम करने का प्रयास करता है, और दूरी जितनी अधिक होगी क्लासिफायरियर उतना ही अधिक आश्वस्त होगा।

शोध दल ने कहा कि रक्त के नमूनों के विश्लेषण की उनकी पद्धति कैंसर के नमूनों को गैर-कैंसर नमूनों से प्रभावी ढंग से अलग करने में सक्षम थी। संवेदनशीलता दर 93.2% और विशिष्टता दर 92.8% थी। एमडीडीआई ऑनलाइन के अनुसार, शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है कि जब 104 अलग-अलग रोगियों के समूह के नमूनों का विश्लेषण किया गया, तो उनकी एआई-सहायता विधि लगभग 86% समय स्वस्थ रोगियों को कैंसर से अलग करने में सक्षम थी।

शोधकर्ताओं ने अध्ययन में बताया:

“यह कार्य क्लिनिक में एटीआर-एफटीआईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के अनुवाद में एक कदम प्रस्तुत करता है। उच्च-थ्रूपुट विश्लेषण की दिशा में इस कदम का आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ-साथ नैदानिक ​​​​पर्यावरण के क्षेत्र में भी प्रभाव पड़ता है। इस तकनीक का उपयोग करके रक्त सीरम का विश्लेषण मस्तिष्क कैंसर के लिए एक ट्राइएज उपकरण के रूप में नैदानिक ​​​​मार्ग में आदर्श रूप से फिट होगा।