科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣
美國(guó)密歇根大學(xué)和加利福尼亞大學(xué)舊金山分校領(lǐng)導(dǎo)的研究人員開(kāi)發(fā)出一款名為FastGlioma的人工智能（AI）模型。在腦手術(shù)中，該模型僅用10秒就判斷出是否還有殘留的癌性腫瘤。在識(shí)別腫瘤殘留方面，F(xiàn)astGlioma的表現(xiàn)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方法，有望給神經(jīng)外科領(lǐng)域帶來(lái)變革。研究成果發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。
在腦瘤切除手術(shù)中，很少能切除完全。有些殘留部分與健康腦組織十分相似，常常成為“漏網(wǎng)之魚(yú)”，而目前醫(yī)生用于定位腫瘤殘留的方法，均有一定的局限性。
FastGlioma將顯微光學(xué)成像與一種稱為基礎(chǔ)模型的AI相結(jié)合。研究人員使用超過(guò)11000份手術(shù)樣本和400萬(wàn)個(gè)顯微圖像對(duì)視覺(jué)基礎(chǔ)模型進(jìn)行了預(yù)訓(xùn)練。這些腫瘤樣本通過(guò)受激拉曼組織成像拍攝，這是一種由密歇根大學(xué)開(kāi)發(fā)的快速、高分辨率光學(xué)成像方法。
經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，F(xiàn)astGlioma可以在缺乏大型標(biāo)記數(shù)據(jù)集的情況下檢測(cè)腫瘤殘余組織。由FastGlioma預(yù)測(cè)指導(dǎo)的手術(shù)僅在3.8%的情況下遺漏了高風(fēng)險(xiǎn)腫瘤殘余，而利用圖像和熒光引導(dǎo)的手術(shù)遺漏率接近25%。
使用受激拉曼組織成像獲取全分辨率圖像大約需要100秒；而“快速模式”下的低分辨率圖像則僅需10秒。結(jié)果顯示，F(xiàn)astGlioma以平均約92%的準(zhǔn)確率檢測(cè)并計(jì)算了腫瘤殘余量。
研究人員表示，這意味著以后可以在幾秒鐘內(nèi)以極高的準(zhǔn)確率檢測(cè)到腫瘤浸潤(rùn)，幫助外科醫(yī)生判斷手術(shù)中是否需要進(jìn)一步切除。
與當(dāng)前腫瘤檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)治療方法相比，F(xiàn)astGlioma利用AI快速識(shí)別微觀分辨率下的腫瘤浸潤(rùn)，從而大大降低了在切除區(qū)域遺漏腫瘤殘余的風(fēng)險(xiǎn)。利用該模型還能最大程度減少對(duì)放射成像、對(duì)比增強(qiáng)或熒光標(biāo)記的依賴，并推廣到其他腦腫瘤診斷中。
