AI模型10秒内检出脑肿瘤残留

美国密歇根大学和加利福尼亚大学旧金山分校领导(dǎo)的(de)研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)开(kāi)发(fā)出(chū)一(yī)款(kuǎn)名为(wèi)FastGlioma的(de)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)（AI）模(mó)型(xíng)。在(zài)脑(nǎo)手(shǒu)术(shù)中(zhōng)，该(gāi)模(mó)型(xíng)仅(jǐn)用(yòng)10秒(miǎo)就(jiù)判(pàn)断(duàn)出(chū)是(shì)否(fǒu)还(hái)有(yǒu)残(cán)留(liú)的(de)癌(ái)性(xìng)肿(zhǒng)瘤(liú)。在(zài)识(shi)别肿瘤残留方(fāng)面(miàn)，FastGlioma的(de)表(biǎo)现(xiàn)远(yuǎn)超(chāo)传(chuán)统(tǒng)方(fāng)法(fǎ)，有(yǒu)望(wàng)给(gěi)神(shén)经(jīng)外(wài)科(kē)领(lǐng)域带(dài)来(lái)变(biàn)革(gé)。研(yán)究(jiū)成(chéng)果(guǒ)发(fā)表(biǎo)在(zài)最(zuì)新(xīn)一(yī)期(qī)《自(zì)然(rán)》杂(zá)志(zhì)上(shàng)。

在(zài)脑(nǎo)瘤(liú)切(qiè)除(chú)手(shǒu)术(shù)中(zhōng)，很(hěn)少(shǎo)能(néng)切(qiè)除(chú)完(wán)全。有(yǒu)些(xiē)残(cán)留部分与健康脑组织十分相似，常常成为“漏网之鱼”，而目前医生用于定位肿瘤残留的方法，均有一定的局限性。

FastGlioma将显微光学成像与一种称为基础模型的AI相结合。研究人员使用超过11000份手术样本和400万个显微图像对视觉基础模型进行了预训练。这些肿瘤样本通过受激拉曼组织成像拍摄，这是一种由密歇根大学开发的快速、高分辨率光学成像方法。

经过训练，FastGlioma可以在缺乏大型标记数据集的情况下检测肿瘤残余组织。由FastGlioma预测指导的手术仅在3.8%的情况下遗漏了高风险肿瘤残余，而利用图像和荧光引导的手术遗漏率(lǜ)接(jiē)近(jìn)25%。

使(shǐ)用(yòng)受(shòu)激(jī)拉(lā)曼(màn)组(zǔ)织(zhī)成(chéng)像(xiàng)获(huò)取(qǔ)全分(fēn)辨(biàn)率(lǜ)图(tú)像(xiàng)大(dà)约(yuē)需(xū)要(yào)100秒(miǎo)；而(ér)“快(kuài)速(sù)模(mó)式(shì)”下(xià)的(de)低(dī)分(fēn)辨(biàn)率(lǜ)图(tú)像(xiàng)则(zé)仅(jǐn)需(xū)10秒(miǎo)。结(jié)果(guǒ)显(xiǎn)示(shì)，FastGlioma以(yǐ)平(píng)均(jūn)约(yuē)92%的(de)准(zhǔn)确(què)率(lǜ)检(jiǎn)测(cè)并(bìng)计(jì)算(suàn)了肿瘤残余量。

研究人员表示，这意味着以后可以在几秒钟内以极高的准确率检测到肿瘤浸润，帮助外科医生判断手术中是否需要进一步切除。

与当前肿瘤检测的标准治疗方法相比，FastGlioma利用AI快速识别微观分辨率下的肿瘤浸润，从而大大降低了在切除区域遗漏肿瘤残余的风险。利用该模型还能最大程度减少对放射成像、对比增强或荧光标记的依赖，并推广到其他脑肿瘤诊断中。