使用AI进行尿液检查精准诊断前列腺癌
前列腺癌是男性最常见的癌症之一。患者主要根据血液中的癌症因子PSA来判断是否患有前列腺癌。然而,由于诊断准确率低至30%,相当多的患者还要接受额外的侵入性活检,因此出现了出血、疼痛等副作用。
韩国科学技术研究院(KIST)宣布,由生物材料研究中心的Kwan Hyi Lee博士和牙山医学中心的In Gab Jeong教授领导的合作研究小组开发了一项从尿液中诊断前列腺癌的技术,只需20分钟,准确率几乎达到100%。该研究团队通过将智能AI分析方法引入基于电信号的超敏生物传感器,开发了这项技术。
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利用ML对每个患者收集到的一组传感信号进行分析,以筛选患者是否患有PCa。76个尿液样本被测量了三次,从而产生了912个生物标志物信号或228组传感信号。研究人员使用RF和NN算法来分析多标志物信号。这两种算法都提供了更高的准确性,并且随着生物标志物数量的增加,AUROC的大小也在增加。资料来源:韩国科学技术研究院(KIST)。
作为一种无创的方法,利用尿液进行诊断检测,既方便了患者,又不需要进行侵入性活检,从而无副作用地诊断出癌症。但是,由于尿液中的致癌因子浓度较低,因此,尿液生物传感器至今只用于划分危险人群,而不是用于精确诊断。
李博士在KIST的团队一直致力于开发一种基于电信号的超敏感生物传感器从尿液中诊断疾病的技术。使用与癌症诊断相关的单一癌症因子的方法在将诊断准确率提高到90%以上方面受到了限制。然而,为了克服这一局限性,该团队同时使用不同种类的癌症因子,而不是只使用一种,创新性地提高了诊断准确率。
该团队开发了一种超敏感半导体传感器系统,能够同时测量尿液中痕量的四种选定的癌症因子,用于诊断前列腺癌。他们利用从开发的传感器中获得的四种癌症因子之间的相关性来训练人工智能。然后利用训练好的人工智能算法,通过分析检测到的信号的复杂模式识别那些患有前列腺癌的人。利用AI分析诊断前列腺癌,成功检测出76个尿液样本,准确率接近100%。
对于需要手术和/或治疗的患者来说,通过利用尿液诊断癌症的准确率将很高,可以最大限度地减少不必要的活检和治疗,这可以大大降低医疗费用和医务人员的疲劳度。这项研究开发了一种智能生物传感器,仅通过尿液检测就能快速诊断前列腺癌,准确率几乎达到100%,并且可以进一步用于通过尿液检测对其他癌症的精确诊断。获取更多前沿科技 信息 请持续关注:https://byteclicks.com