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新的 AI 技术可在几分钟内检测出癌症突变

(纳闻记者孙寒霏编译综合报导)

以色列海法——一项实时分析数字化活检图像的以色列新技术能够在几分钟而不是几周内检测到癌症突变。

这种人工智能 (AI) 工具是由一位年轻的计算机科学家发起的,他的母亲在五年前因卵巢癌去世。

34岁的毕坦院长告诉媒体,他知道癌症患者等待诊断的漫长而艰难的几周,因为他站在前线。

“我的母亲死于癌症,这也是我和合伙人创办公司的原因,”他说。

Bitan 是以色列公司 Imagene 的联合创始人兼首席执行官,该公司通过使用 AI 算法检测数字活检载玻片上细胞外观的变化,使医生能够将突变检测从几周缩短到几分钟。

该公司开发了一种特殊算法,能够识别具有不同突变的细胞的独特外观。

“字面意思是拯救生命”

特拉维夫医学中心肿瘤科主任兼教授 Ido Wolf 对媒体表示,数字病理学与 Imagene 的 AI 相结合“能够以拯救生命的速度识别突变”。

它目前还不是诊断工具,因为它仍然需要更多的研究和证据。 然而,Wolf 说,在某些情况下,如果不立即治疗,患者会死亡:“正是在这些特殊情况下,我们才使用该软件。”

特拉维夫医学中心病理研究所教授兼主任多夫·赫什科维茨告诉媒体,一位 41 岁的三个孩子的母亲最近因头痛来到肿瘤科。 他们对她的全身和大脑进行了 CAT 扫描,发现肺部有肿块,脑部也有转移瘤。

他们对肿块进行了活组织检查,并意识到该患者需要紧急治疗。 “没有时间了,因为如果我们等到完成基因检测,”Hershkovitz 说,“这名患者将需要接受脑部照射。”

“我们真的很想把她从这种治疗中拯救出来,”他说。 病情发展得非常快。

他说,出于研究目的,医院已经与 Imagene 合作了 2 年,因此他们询问该公司是否可以识别突变。

“他们花了两分钟,”他说。

在 Imagene 的形态学诊断之后,Hershkovitz 说他知道目标基因:“我们进行了快速检测——两个小时——一种分子检测,”它是特异性的,可以验证治疗决策。

人工智能工具使医务人员能够为患者制定精准的靶向治疗方案。

Hershkovitz 说,在患者来到肿瘤科后不到 2 天,他们就知道了诊断结果并能够开始治疗。

“改进是惊人的,”他说。 “她不需要任何脑部照射。”

Hershkovitz 说,Imagene 的 AI 允许在不进行分子分析、不提取 DNA 以及不执行非常耗时且昂贵的分析的情况下分析数字幻灯片。 它能够分辨出具体的突变。

“因此,如果我们知道预期的突变是什么,那么我们就可以节省金钱、时间并挽救生命,”他说。

媒体图片 Imagene 的基因改变检测。 (由 Imagene 提供)数字病理学

直到最近几年,病理学家才会观察包裹在石蜡块中的组织,从石蜡块中切下非常薄的组织样本并粘附在载玻片上。 组织切片暴露于各种染料后,病理学家在显微镜下检查它们。

数字病理学允许以高分辨率扫描组织,这允许在比人眼通过显微镜看到的水平高得多的水平上分析样本。

人工智能扫描数字化样本,发现根据不同突变区分癌症类型的微小差异。

具有某种类型突变的癌细胞看起来不同于具有另一种类型突变的癌细胞。 突变不仅影响突变的遗传结构,而且影响细胞的整个结构。

数字病理学和 AI 的结合能够以高概率检测到特定突变。

“这就是革命,”沃尔夫说。

‘高准确率’

以色列最大的医院希巴医疗中心 (Sheba Medical Center) 与 Imagene 一起,于 9 月在《自然》杂志的《现代病理学》杂志上发表了一项研究。

该研究将传统测试方法的性能与人工智能方法的性能进行了比较。

“在使用 AI 解决方案进行的 140 项测试中……只有一个案例显示与最终病理报告不一致,证明 AI 解决方案的准确性很高,”该研究称。

谢巴医学中心病理学研究所教授兼负责人、该论文的作者 Iris Barshack 告诉媒体,大约三分之一的患者“不幸的是,如果他们到达时患有转移性肺癌,很可能会死亡” [and have to wait] 直到世界上任何地方的病理学实验室都能找到合适疗法的答案。”

Barshack 也是以色列病理学家协会的主席,他说 Sheba 在用 600 多例病例“训练”该算法后,已经在近 100 例病例的临床中实时使用该技术。

在这个阶段,它不是一种受监管的诊断工具,所以他们在她说的实验室里验证了这些发现。 在很短的时间内,在某些情况下只需几个小时,“数据就可以传输给肿瘤科医生并开始治疗。”

Imagene 的 AI 算法通过所有验证过程后,将取代她所说的实验室工作。

“即使是现在,我们也正在将周转时间从几周缩短到几个小时,这样我们就可以挽救生命,”Barshack 说。

“我们正在向 FDA 和 CE 提交申请,”Imagene 发言人 Avital Rbani 在一封电子邮件中告诉媒体。 FDA 是美国食品和药物管理局,CE 是 Conformitè Europëenne,表示该产品已经过测试,符合欧盟营销指令的标志。

Rabani 补充说,Imagene 正在与全球许多顶级医疗中心和制药公司合作,他们的身份仍然保密。

Imagene 允许基于图像的生物标志物检测来快速检测异常细胞。  (由 Imagene 提供)Imagene 允许基于图像的生物标志物检测来快速检测异常细胞。 (由 Imagene 提供)

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