Smegenų vėžys, nustatytas AI analizuojant kraujo tyrimų rezultatus

Neseniai mokslininkai, susiję su Stratklaido universitetu Glazge užpatentavo kraujo mėginių analizės metodą smegenų vėžiui nustatyti. „ClinSpec Diagnostics Limited“ mokslininkai sujungė spektroskopiją ir AI algoritmus, kad nustatytų smegenų vėžį, remiantis kraujo biopsijomis. Kaip pranešama pateikė Psychology TodayTyrimas neseniai buvo paskelbtas žurnale Nature Communications, ir, pasak tyrimo grupės, šis darbas yra reikšmingas klinikinės spektroskopijos ir AI panaudojimo patobulinimas.

Tyrime pristatytas tyrimas gali padėti susirgti smegenų vėžiu daug lengviau ir paprasčiau. Dažnai pasitaikantys galvos skausmai gali būti smegenų vėžio simptomas, tačiau nors galvos skausmas yra labai dažnas, smegenų vėžys nėra. Gydytojams reikia geresnio metodo, kaip atskirti, kurie galvos skausmai kelia susirūpinimą, o kurie – gerybiškesni. Gydytojai turi turėti galimybę atlikti tam tikrą skirstymą ir sumažinti laiką bei išteklius, investuojamus į smegenų vėžio diagnozę, naudodami brangius smegenų vaizdavimo skenavimus. Jei paprastas kraujo tyrimas galėtų suteikti gydytojams patikimos informacijos, kuri padėtų jiems diagnozuoti smegenų vėžio atvejus, gyvybes būtų galima išgelbėti.

Būtent dėl ​​šios priežasties ClinSpec tyrėjai siekė sukurti algoritmą, kuris padėtų gydytojams išsiaiškinti galimų smegenų vėžiu sergančių pacientų atvejus ir atskirti juos nuo kitų galvos skausmo priežasčių.

Vienas iš įprastų ligų, tokių kaip vėžys, nustatymo metodų yra skystoji biopsija, atliekama kūno skysčių, o ne audinių mėginių biopsija. Remiantis BC Research LLC rinkos tyrimais, skystų biopsijų rinka sparčiai auga ir siekia 2.4 milijardo dolerių. Skysta biopsija yra veiksminga nustatant vėžio požymius, nes ji gali aptikti be ląstelių cirkuliuojančią naviko DNR arba ctDNR ir cirkuliuojančias naviko ląsteles arba CRC. Tačiau mokslininkai iš ClinSpec naudojo kitokį analizės metodą, atlikdami kraujo mėginių spektroskopiją, kad surastų biocheminius žymenis, rodančius vėžį.

Spektroskopija yra elektromagnetinės spinduliuotės panaudojimo procesas, siekiant surasti tam tikrus tikslinius cheminius komponentus. Šviesa suskaidoma į komponentinius elektromagnetinius dažnius, o šie dažniai skirtingai reaguos su skirtingomis cheminėmis medžiagomis. „ClinSpec“ tyrimų grupė naudojo infraraudonąją šviesą, kad sukurtų kraujo mėginių vaizdus – techniką, vadinamą susilpninto visiško atspindžio (ATR)-Furier transformacijos infraraudonųjų spindulių (FTIR) spektroskopija. Tyrėjų grupė teigė, kad ši technika yra neardomoji, neinvazinė technika, kuri patikimai sukuria biocheminį mėginio profilį, nereikalaujant didelio mėginio paruošimo. Tada būtų galima išanalizuoti kraujo mėginių vaizdus, ​​​​ar juose nėra aberacijų, patikrinti, ar nėra galimų vėžio požymių.

Duomenims išanalizuoti panaudota paramos vektoriaus mašina, kuriant klasifikavimo modelį. Pagalbinės vektoriaus mašinos naudojamos klasifikavimui ir regresinei analizei, jos veikia nubrėždamos sprendimų ribas arba linijas, išskiriančias duomenų rinkinį į kelias klases. Algoritmas bando maksimaliai padidinti atstumą tarp skiriamosios linijos ir duomenų taškų abiejose linijos pusėse, ir kuo didesnis atstumas, tuo patikimesnis klasifikatorius.

Tyrimo grupė teigė, kad jų kraujo mėginių analizės metodas galėjo veiksmingai atskirti vėžio mėginius nuo ne vėžio mėginių. Jautrumas buvo 93.2%, o specifiškumas - 92.8%. Remiantis MDDI Online, tyrėjai praneša, kad analizuojant 104 skirtingų pacientų grupės mėginius, jų dirbtinio intelekto metodas galėjo atskirti sveikus pacientus nuo vėžio maždaug 86% atvejų.

Tyrėjai tyrime paaiškino:

„Šis darbas pristato ATR-FTIR spektroskopijos vertimo į kliniką žingsnį. Šis žingsnis link didelio našumo analizės turi įtakos IR spektroskopijos sričiai ir klinikinei aplinkai. Kraujo serumo analizė naudojant šį metodą idealiai tiktų klinikiniam būdui kaip smegenų vėžio tyrimo priemonė.