在腦科臨床手術中，確認腦部腫瘤類型的速度可能關係到病人的生死。現在，人工智能技術有助於最早在手術期間1.5小時內確定這一點，以往這個過程通常需要一周時間。這項新技術使神經外科醫生能夠現場調整他們的手術策略。
近日，烏得勒支大學的研究人員以及馬西瑪公主兒科腫瘤中心和阿姆斯特丹大學的研究者、病理學家和神經外科醫生在《自然》雜誌上發表了這項研究。
在荷蘭，每年有1400名成年人和150名兒童被診斷出患有腦或脊髓腫瘤。手術通常是治療的第一步。目前，在手術過程中，神經外科醫生並不確切地知道他們正在處理的是哪種類型的腦腫瘤以及攻擊性的程度。在病理學家對腫瘤組織進行視覺和分子分析後，通常只有在手術後一周才能得到確切的診斷。
深度學習算法
烏得勒支大學的研究人員開發了一種新的“深度學習算法”，這是一種人工智能，可以顯著加快診斷速度。
Jeroen de Ridder，烏得勒支大學和昂科德研究所的研究小組組長：“最近，納米孔測序成為可能：這是一種有助於實時讀取DNA的技術。為此，我們開發了一種算法，可以從數百萬模擬的真實‘DNA快照’中學習。有了這種算法，我們可以在20到40分鐘內識別腫瘤類型。如果需要，這足夠快，可以直接調整手術策略。”
通過生物庫進行測試和培訓
Bastiaan Tops負責馬西瑪公主中心的兒科腫瘤實驗室。他把新技術和手術室的需求結合在一起。這是通過KiKa基金會的資助實現的，更具體地說，是通過馬西馬中心多年來維護的廣泛的生物庫實現的。除此之外，這個生物庫還儲存了患有腦瘤的兒童的組織。該算法使用生物庫進行了訓練和測試。
Tops說：“我們現在可以在手術過程中儘快確定腦腫瘤的類型，這表明技術可以加快診斷速度。以及我們如何利用現有的生物庫來開發新技術。”
手術期間使用
因此，整個過程也在實際的腦部手術中進行了幾次，從在手術室採集組織到確定腫瘤類型。在烏得勒支，這種情況發生在兒童身上，在阿姆斯特丹發生在成年人身上。手術總時間：60到90分鐘。
Máxima公主中心已經決定，該技術的結果足夠可靠，並且已經在兒童身上使用，其結果可能決定手術策略。阿姆斯特丹UMC也將在日常實踐中使用這項技術，以幫助他們加快診斷速度。
Máxima中心的兒科神經外科醫生兼神經腫瘤學臨床主任Eelco Hoving，對手術期間DNA分析的可能性感到興奮：“在手術過程中，有時會故意留下一小部分腫瘤組織殘留物，以防止神經損傷。但如果後來發現腫瘤非常具有攻擊性，可能仍需要進行第二次手術來清除最後的殘留物。這將再次給患者及其家人帶來風險和壓力。現在可以避免這種情況，因為我們已經知道第一次手術我們正在處理什麼類型的腫瘤。”
Jeroen de Ridder：“我們能夠結合從基礎研究人員到病理學家和外科醫生的所有專業領域，真正進入臨床實踐，真是太棒了。通過這樣做，我們可以幫助外科醫生優化腦瘤手術的結果。”
比較研究
為了在結構上更廣泛地使用這項新技術，還需要更多的研究。例如，應該在算法中添加更多的腫瘤類型。通過這種方式，將達到國際標準，允許對數據進行比較。此外，將與其他（國際）國家中心合作，進一步比較新方法和當前（更長）方法的結果。這應該清楚地表明，從長遠來看，新方法是否也有助於提高患者的生活質量。
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