美國得克薩斯大學西南醫(yī)學中心研究人員開發(fā)了一種新的人工智能(AI)模型,可分析組織樣本中細胞的空間排列。12月11日發(fā)表在《自然·通訊》上的這一創(chuàng)新方法,準確地預測了癌癥患者的結果,標志著在利用AI進行癌癥預后和個性化治療策略方面取得了重大進展。
細胞的空間組織就像一個復雜的拼圖,每個細胞都是一塊獨特的拼圖碎片,精心組裝在一起,就形成一個有凝聚力的組織或器官結構。這項研究展示了AI非凡的能力,它能把握組織內細胞之間的這些錯綜復雜的空間關系,提取以前人類無法理解的微妙信息,同時預測患者的預后。
組織樣本通常從患者身上收集,并放在玻片上供病理學家解讀,病理學家對其進行分析以作出診斷。然而,這個過程很耗時,不同的病理學家的解釋也不盡相同。此外,專家可能會忽略病理圖像中的細微特征,這些特征可能隱藏著關于患者病情的重要線索。
新的AI模型Ceoggraph模仿了病理學家閱讀組織切片的方式。首先,它檢測圖像中的細胞及其位置;接著,它識別細胞類型及其形態(tài)和空間分布;AI能創(chuàng)建一個地圖,在其中可分析細胞的排列、分布和相互作用。
研究人員成功地將這一工具應用于使用病理切片的3個臨床場景。在其中一項研究中,他們使用Ceoggraph來區(qū)分肺癌的兩種亞型——腺癌和鱗狀細胞癌;在另一項研究中,他們預測了口腔癌前病變進展為癌癥的可能性。在第三項研究中,他們確定了哪些肺癌患者有可能對表皮生長因子受體抑制劑產(chǎn)生反應。
在各種情況下,Ceoggraph模型在預測患者結果方面都優(yōu)于傳統(tǒng)方法。研究人員稱,Ceoggraph確定的細胞空間組織特征是可解釋的,并有助于從生物學角度深入了解個體細胞間相互作用的變化如何產(chǎn)生不同的功能后果。這些發(fā)現(xiàn)突顯了AI在醫(yī)療保健中日益重要的作用,為提高病理分析的效率和準確性提供了一種方法,有可能簡化高危人群的針對性預防措施,并優(yōu)化個體患者的治療選擇。