AI可以在90 分钟或更短的时间内诊断出脑肿瘤

一般情况下，脑癌的治疗通常从手术切除尽可能多的肿瘤开始。有时，外科医生能够取出整个肿瘤，但如果切除所有脑肿瘤会导致严重的副作用时候，他们就不得不留下一些肿瘤。这就给医生提出了一个难题——到底应该留多少肿瘤呢。

外科医生可以根据肿瘤的亚型来调整手术策略

病理学家通过分析切除的肿瘤中的DNA，并最终确定患者属于80多种肿瘤类型中的哪一种，一般需要一俩周的时间。

两周后，如果分析结果显示患者得的是一种特别有侵略性的癌症，一旦复发，那么就需要尽快切除剩余的脑肿瘤，但这意味着需要让患者进行第二次脑部手术，会给患者带来巨大的身体负担。

针对这种情况，荷兰研究人员现在开发了一种名为Sturgeon的AI算法，它可以在90分钟内识别肿瘤亚型。这就意味着外科医生可以先切除肿瘤的一部分，然后立刻用AI进行分析，同时让患者在手术台上的时候就可以知道最终的分析结果。

Jeroen de Ridder，来自乌得勒支大学医学中心(UMC Utrecht)的研究组长，表示：“外科医生是根据肿瘤的类型来调整手术策略的，可以选择非常积极的方法，也可以更加保守。”

AI检测的工作原理

Sturgeon依赖一种称为“纳孔测序”的新技术，它可以实时写出DNA样本中碱基（A、G、T和C）的序列。

它通过将DNA分为两条链，并将其中一条链穿过一个微小的纳孔来实现。通过纳孔传递电流，当DNA通过纳孔时，每个碱基以特定的方式干扰电流，这可以用来确定序列。

在研究人员设定的短时间内，要对脑肿瘤样本中的所有DNA进行测序是不可能的，因此他们着手创建了一种算法，可以基于他们能够进行的有限测序量来预测肿瘤的类型。

这项人工智能成功地在25次手术中的18次中正确识别了脑肿瘤的亚型

为了训练这个算法，研究人员使用了存储在荷兰皇家玛克西玛中心（Princess Máxima Center）的生物库中的脑肿瘤组织样本。在测试过程中，该算法正确地识别了50个样本中的45个的肿瘤类型（对另外的5个样本不够自信以做出诊断）。这些诊断在研究人员开始测序过程后的40分钟内完成。

当在实际手术中使用（包括儿童和成人的共25例手术）时，Sturgeon正确地识别了25次中的18次的脑肿瘤类型。另外7次，它无法自信地预测类型。

展望未来

研究人员现在的目标是在更多的脑癌患者身上验证他们的技术，并通过更多的训练来改进人工智能。他们还希望比较采用这种方法治疗的患者与标准方法治疗的患者的治疗结果。

“真的很令人兴奋，我们已经成功将这项技术应用到临床实践中，将各个领域的专业知识结合起来，从基础研究员到病理学家和外科医生，”de Ridder说。“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。”

文章来自 “ freethink ”