Ερευνητές από το Ινστιτούτο Max Planck ανέπτυξαν μια καινοτόμο εξέταση με τεχνητή νοημοσύνη που χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία για τον εντοπισμό του καρκίνου στο αίμα, με δυνατότητα ακρίβειας έως και 81%.
Η μέθοδος βασίζεται στην ανάλυση του πλάσματος του αίματος, όπου μέσω παλμών λέιζερ καταγράφεται ένα μοναδικό μοριακό «δακτυλικό αποτύπωμα» που διαφοροποιείται μεταξύ υγιών ατόμων και ασθενών με καρκίνο.
Το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης εκπαιδεύτηκε σε δείγματα από πάνω από 2.100 ανθρώπους με διαφορετικούς τύπους καρκίνου, όπως πνεύμονα, προστάτη, μαστού και ουροδόχου κύστης, με στόχο τον εντοπισμό των μοριακών διαφορών.
Πιο αναλυτικά:
Μια νέα εξέταση που χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ), μπορεί να εντοπίσει τα μοριακά «δακτυλικά αποτυπώματα» του καρκίνου στο αίμα ενός ασθενούς χρησιμοποιώντας παλμούς υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ερευνητές από το Ινστιτούτο Κβαντικής Οπτικής Max Planck στη Γερμανία, ανέπτυξαν ένα τεστ που χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία για να ανιχνεύσει τη διαφορά μεταξύ δειγμάτων αίματος από ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα και δειγμάτων από άτομα χωρίς τη νόσο, με ακρίβεια έως και 81%. Η ερευνητική ομάδα παρουσίασε τα ευρήματά της σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό ACS Central Science.
Το νέο τεστ χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη και εξετάζει τις διαφορές σε μοριακά συστατικά που βρίσκονται στο πλάσμα του αίματος, το υδαρές μέρος του αίματος που μεταφέρει διάφορες πρωτεΐνες και χημικές ενώσεις — όπως ορμόνες και βιταμίνες — σε όλο το σώμα. Όταν δείγματα αίματος εκτίθενται σε υπέρυθρο φως από λέιζερ, τα μόρια που βρίσκονται στο πλάσμα δονούνται. Κατά συνέπεια, τα διάφορα συστατικά των μορίων απορροφούν ή αντανακλούν την ενέργεια από τους παλμούς φωτός και με τη σειρά τους εκπέμπουν το δικό τους μοτίβο φωτός. Αυτό το μοτίβο αναφέρεται ως «υπέρυθρο μοριακό δακτυλικό αποτύπωμα». Οι ερευνητές ανέφεραν ότι το δακτυλικό αποτύπωμα διαφέρει μεταξύ ασθενών με καρκίνο και ατόμων χωρίς την ασθένεια.
Για τη δημιουργία του νέου τεστ αίματος, η ερευνητική ομάδα εκπαίδευσε ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης σε δείγματα από περισσότερους από 2.100 ανθρώπους, ώστε να εντοπίζει διαφορές στο αποτύπωμα των δειγμάτων πλάσματος . Αυτή η ομάδα περιλάμβανε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα, του προστάτη, του μαστού ή της ουροδόχου κύστης, οι οποίοι δεν είχαν ακόμη υποβληθεί σε θεραπεία για τη νόσο τους. Για κάθε ασθενή με καρκίνο, οι ερευνητές παρουσίασαν στο μοντέλο ένα δείγμα αίματος από ένα άτομο ίδιου φύλου και ηλικίας χωρίς καρκίνο, προκειμένου να γίνει σύγκριση.
Αφού ολοκλήρωσαν την εκπαίδευση του μοντέλου τεχνητής νοημοσύνης, οι ερευνητές δοκίμασαν την ακρίβειά του στην ανίχνευση των «αποτυπωμάτων» του καρκίνου στο πλάσμα περίπου 430 ατόμων που δεν περιλαμβάνονταν στο αρχικό σύνολο δεδομένων. Διαπίστωσαν ότι το μοντέλο μπόρεσε να διακρίνει δείγματα πλάσματος από ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα από εκείνα υγιών ατόμων με ακρίβεια έως και 81%.
Ωστόσο, το μοντέλο ήταν πολύ λιγότερο ακριβές στην ανίχνευση των άλλων τριών τύπων καρκίνου που περιλαμβάνονταν στη μελέτη. Για παράδειγμα, ανίχνευσε μόνο περίπου το 50% των περιπτώσεων καρκίνου του μαστού. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους περιορισμούς του τεστ, θα απαιτηθεί πολύ περισσότερη έρευνα προτού αυτό μπορέσει να χρησιμοποιηθεί στην κλινική πρακτική.
Παρ’ όλα αυτά, οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι και σχεδιάζουν να εκπαιδεύσουν το μοντέλο σε ένα ευρύτερο φάσμα καρκίνων, χρησιμοποιώντας δεδομένα από περισσότερους ασθενείς, για να δουν αν μπορούν να βελτιώσουν την ακρίβειά του στην ανίχνευση της νόσου.
ΠΗΓΗ: Live Science
