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水平接近病理学家!人工智能快速解码脑癌基因组

2023-07-12发布于湖南

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美国哈佛大学医学院的团队设计了一种人工智能(AI)医疗工具,可以快速解码脑肿瘤的DNA,以确定其在手术过程中的分子身份。相比现有方法需要几天甚至几周的时间来获取这些关键信息,这一工具能够在更短的时间内完成。

在脑科手术期间,准确的分子诊断可以帮助神经外科医生决定切除多少脑组织。同时,了解肿瘤的分子特性也能使患者从现场治疗中获益,例如在手术过程中直接将药物涂层晶片放入脑中。

目前使用的标准诊断方法包括取出脑组织,将其冷冻并在显微镜下进行检查。这种方法的主要缺点是冷冻过程往往会改变细胞的外观,并可能影响临床评估的准确性。此外,即使使用强大的显微镜,人眼也无法可靠地检测微小的基因组变异。

这个新的工具被称为CHARM(冷冻切片组织病理学评估和审查机制)。CHARM可以在手术期间进行诊断,并与最近更新的世界卫生组织分类系统保持一致。它可以用于诊断和分级神经胶质瘤的严重程度。

CHARM是利用来自1524名神经胶质瘤患者的2334个脑肿瘤样本开发的。当对一组大脑样本进行测试时,该工具以93%的准确度区分了具有特定分子突变的肿瘤,并成功对具有不同分子特征的三种主要类型的神经胶质瘤进行了分类。这些肿瘤具有不同的预后和不同的治疗反应,因此对于区分它们非常有价值。

该工具能够成功捕捉到更具侵袭性的神经胶质瘤的标志,并且可以确定低级别肿瘤中的临床重要的分子改变。每个变化都代表着不同的生长、传播和治疗反应趋势。

此外,该工具将细胞的外观与肿瘤的分子特征联系起来,模式更接近于人类病理学家对样本进行视觉评估的方式。此外,它还可以重新训练以识别其他脑癌亚型。

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