在早期发现像胰腺癌这样的沉默但致命的疾病时,及早发现并预测疾病的发展程度对于提高长期生存率至关重要。由于缺乏通用的胰腺癌筛查工具,俄亥俄州立大学综合癌症中心(Arthur G. James 癌症医院和 Richard J. Solove 研究所)的研究人员正在转向人工智能(AI)来帮助更早地检测胰腺癌或甚至在癌前阶段进行检测。
大多数胰腺癌没有明显的症状,导致诊断延迟。然而,大约四分之一的胰腺癌始于囊肿,这些囊肿有可能发展成胰腺癌。挑战在于准确判断哪些囊肿有高风险发展成癌症,哪些有低风险。
“在所有通过手术切除的癌前囊肿中,约有50%可能不需要切除,而且很可能在患者的一生中不会发展成癌症,”俄亥俄州立大学综合癌症中心分子致癌与化学预防研究项目的胃肠病学家兼研究员Somashekar Krishna博士说。“大多数受胰腺癌影响的患者年龄超过60岁,许多人还有其他医疗条件,这使得手术风险增加。如果我们能够找到一种方法在一开始就识别和风险分级病变,许多患者可以通过微创器官保留消融手术来消除囊肿。”
利用AI提高人类分析的速度和准确性
Krishna和他的团队使用微型探针激光光学摄像头,通过内窥镜超声检查到达胰腺。这种方法使他们能够进行“虚拟活检”,提供囊肿壁的详细微观视图。然后,他们利用AI分析胰腺内部的视频,识别表明囊肿可能发展成癌症的临床迹象。
然而,在数百张快速移动的视频图像中识别癌症风险因素可能既困难又繁琐,有时还可能不准确,这取决于审查图像的人的培训和经验。
“这就像要求某人在视频中数出所有黑色、白色和蓝色的汽车,而这些汽车以每小时100英里的速度移动。如果没有放慢视频并分析成百上千个单独的帧,这是不可能实现的,”Krishna说。
为了加快这一过程并提高结果的准确性,Krishna正与俄亥俄州立大学计算机科学工程师Harry Chao博士合作,训练AI算法在几秒钟而不是几小时内识别和标记胰腺癌的临床特征。
“AI作为一种强大的诊断工具,有助于早期检测胰腺癌。它不仅可以挽救生命,还可以减少不必要的侵入性手术及其相关成本,”Krishna说。“此外,它降低了因器官切除引起的医疗副作用的风险,如糖尿病和消化并发症。”
治疗胰腺癌
尚未扩散到胰腺以外的胰腺癌通常采用称为Whipple手术的外科技术治疗。这种大型手术涉及切除胰腺头部、小肠的第一部分、胆囊和胆管。对于老年人和其他有严重健康状况的人来说,恢复可能非常具有挑战性。
Krishna开创了一种新的微创内窥镜手术,通过射频消融使用靶向热能消除异常组织,治疗癌前囊肿。这种方法为早期阶段或癌前病变的患者提供了保留器官的选择,避免了大型腹部手术。虽然这可能不是每个人的第一选择,但Krishna表示,它为面临较高胰腺手术风险的患者提供了一个有价值的替代方案。
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