Традиционно во время операции по поводу рака головного мозга врачи берут образец ткани, замораживают его и анализируют, чтобы определить тип и агрессивность опухоли. Однако этот процесс имеет тенденцию искажать внешний вид клеток. Он также опирается на человеческое зрение, которое, даже с помощью мощных микроскопов, недостаточно четкое, чтобы обнаружить мельчайшие геномные вариации, — а ведь именно они могут определить, насколько агрессивны или пассивны различные опухоли.
Система на базе ИИ научилась предсказывать рак с беспрецедентной точностью
Исследователи из Гарвардской медицинской школы разработали новый инструмент на основе искусственного интеллекта, который поможет нейрохирургам бороться с раком.
Depositphotos
CHARM быстро оценивает опухолевую ткань во время операции, чтобы помочь специалистам на месте принять решение о дальнейших действиях.
Исследователи из Гарвардской медицинской школы (HMS) обратились за помощью к модели искусственного интеллекта, чтобы та помогла им производить более тонку оценку. Инструмент, получивший название Cryosection Histopathology Assessment and Review Machine, или сокр. CHARM, был обучен на 2334 образцах опухолей головного мозга от 1524 человек с глиомой, самой распространенной и самой смертельной формой рака мозга. В ходе испытаний система смогла расшифровать генетический состав опухоли и найти мутации на молекулярном уровне как в опухолях, так и в окружающих тканях с точностью 93%.
Это означает, что во время операции врачи могут подавать образцы тканей через систему и мгновенно получать информацию о молекулярном составе глиомных опухолей. Таким образом, медики получают информацию о поведении опухоли, потенциальном ответе на определенные виды лечения и, что наиболее важно, о ее агрессивности. Система отличается не только точностью, но и скоростью, предоставляя хирургам информацию за считанные минуты, а не за дни или недели, которые в настоящее время требуются для такого анализа.
Например, если выяснится, что опухоль чрезвычайно агрессивна, хирурги могут решить удалить больше ткани из окружающей области мозга, даже если это может вызвать определенные когнитивные нарушения. Если обнаружится, что опухоль растет медленнее, врачи могут принять решение о более консервативном хирургическом подходе. Анализ CHARM также может помочь врачам решить, следует ли внедрять пластины с лекарственным покрытием в мозг во время операции, если окажется, что опухоли реагируют на такое лечение.
Исследователи отмечают, что, хотя CHARM был обучен глиомам для этой конкретной работы, его можно научить распознавать другие формы рака мозга, чтобы помочь в их лечении. Они также уверяют, что инструмент может — и должен — постоянно обновляться по мере развития новых исследований рака, а специалисты-медики должны активно помогать в совершенствовании алгоритма, чтобы тот был максимально эффективными.