Νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης κάνει διαγνώσεις-εξπρές καρκίνου του εγκεφάλου καλύτερα και από γιατρούς

Ερευνητές στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο που συνδυάζει την εξελιγμένη οπτική απεικόνιση με την τεχνητή νοημοσύνη για να κάνει ακριβείς και σε πραγματικό χρόνο διαγνώσεις όγκων στον εγκέφαλο. Η ακρίβεια διάγνωσης του νέου συστήματος φθάνει το 94,6% έναντι 93,9% της ερμηνείας εικόνων ιστών του εγκεφάλου από παθολόγους.

Περίπου 15,2 εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο διαγιγνώσκονται με καρκίνο κάθε χρόνο και πάνω από το 80% χρειάζεται να αφαιρέσουν κάποιο όγκο. Σε αρκετές περιπτώσεις ένα τμήμα του όγκου αναλύεται άμεσα στη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης για να υπάρξει μια προκαταρκτική διάγνωση. Οι βιοψίες αυτές πρέπει να ερμηνευθούν από παθολόγους, κάτι όχι πάντα εύκολο, όταν χρειάζεται άμεση διάγνωση από τους χειρουργούς. Το νέο σύστημα έρχεται να καλύψει ακριβώς αυτή την ανάγκη, παρέχοντας αυτόματη διάγνωση σχεδόν σε πραγματικό χρόνο (σε 150 δευτερόλεπτα το πολύ).

Η απεικονιστική μέθοδος (Stimulated Raman Histology-SRH) αποκαλύπτει την παρουσία όγκων στον εγκεφαλικό ιστό με τη βοήθεια λέιζερ, κάτι που δεν επιτρέπουν οι συμβατικές ιστολογικές εικόνες. Στη συνέχεια, οι εικόνες της τεχνικής SRH υφίστανται επεξεργασία και ανάλυση από ένα ειδικό αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, ο οποίος μέσα σε περίπου δύο λεπτά κάνει ακριβή διάγνωση του όγκου. Αυτό επιτρέπει στους νευροχειρουργούς να εστιάσουν άμεσα και να αφαιρέσουν με επέμβαση όγκους που αλλιώς θα περνούσαν απαρατήρητοι.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή νευροχειρουργικής Ντάνιελ Όρινγκερ της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο ιατρικό περιοδικό «Nature Medicine», εκπαίδευσαν αρχικά ένα βαθύ συνεξελικτικό νευρωνικό δίκτυο με περισσότερα από δυόμισι εκατομμύρια δείγματα ιστών από 415 ασθενείς, έτσι ώστε το «έξυπνο» σύστημα να μάθει να ταξινομεί 13 διαφορετικά είδη καρκίνου του εγκεφάλου (κακόηθες γλοίωμα, λέμφωμα, μηνιγγίωμα, μεταστατικοί όγκοι κ.α.).

Στη συνέχεια, η μέθοδος δοκιμάστηκε σε 278 ασθενείς που έκαναν επέμβαση αφαίρεσης όγκου εγκεφάλου ή λόγω επιληψίας και από τους οποίους ελήφθησαν δείγματα για βιοψία σε εργαστήριο ή για ανάλυση από το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης. Οι ερευνητές δήλωσαν ότι αν στο μέλλον οι γιατροί συνδυάζουν και τις δύο μεθόδους (την παραδοσιακή ιστολογική εξέταση και την ανάλυση από την τεχνητή νοημοσύνη) θα επιτυγχάνουν για πρώτη φορά διαγνωστική ακρίβεια σχεδόν 100% στους όγκους του εγκεφάλου.

«Ως χειρουργοί έχουμε περιορισμούς στο τι μπορούμε να δούμε. Η νέα τεχνολογία μας επιτρέπει να δούμε αυτό που αλλιώς θα ήταν αόρατο και έτσι να βελτιώσουμε την ταχύτητα και ακρίβεια κατά την επέμβαση, καθώς επίσης να μειώσουμε τον κίνδυνο για λάθος διάγνωση. Χάρη στη νέα μέθοδο, οι επεμβάσεις για καρκίνο εγκεφάλου είναι πιο ασφαλείς και αποτελεσματικές από ποτέ», ανέφερε ο Όρινγκερ.

«Η νέα τεχνική θα φέρει επανάσταση στο πεδίο της νευροπαθολογίας, βελτιώνοντας τη λήψη αποφάσεων στη διάρκεια των χειρουργικών επεμβάσεων και παρέχοντας εξειδικευμένη δυνατότητα διάγνωσης σε νοσοκομεία που έχουν έλλειψη νευροπαθολόγων», δήλωσε ο αναπληρωτής καθηγητής Ματία Σνούντερλ του Τμήματος Παθολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης.

Η νέα μέθοδος εφαρμόζεται ήδη στο Κέντρο Όγκων Εγκεφάλου και Σπονδυλικής Στήλης του πανεπιστημιακού νοσοκομείου NYU Langone Health, επικεφαλής του οποίου είναι ένας διακεκριμένος Ελληνο-αμερικανός, ο δρ Τζον Γκολφίνος, καθηγητής νευρολογίας και πρόεδρος του Τμήματος Νευροχειρουργικής του Πανεπιστημίου της Ν.Υόρκης.

«Το Τμήμα Νευροχειρουργικής του NYU Langone πρωτοπορεί στην εφαρμογή των πιο εξελιγμένων θεραπευτικών μεθόδων για τους ασθενείς μας. Με την προσθήκη της εμπειρίας και της πρωτοποριακής τεχνολογίας του δρ Όρινγκερ, είμαστε πλέον σε ακόμη καλύτερη θέση να παρέχουμε ασφαλείς και αποτελεσματικές νευροχειρουργικές επεμβάσεις για τις πιο πολύπλοκες περιπτώσεις καρκίνου του εγκεφάλου», δήλωσε ο δρ Γκολφίνος.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση:

https://www.nature.com/articles/s41591-019-0715-9

 

ΑΠΕ-ΜΠΕ