人工智能有望帮助早期诊断肠癌,其原理是利用人工智能分析人体肠道状况,预测个体患肠癌的风险。
研究人员计划使用新西兰肠癌筛查计划中完成检测后被丢弃的粪便样本训练人工智能系统。
这种筛查测试称为粪便免疫化学检测(FIT),主要用于寻找粪便中微量血液痕迹,这是肠癌的一个风险因素。该测试专为检测肉眼不可见的微量血液而设计。
奥克兰大学利金斯研究所(Liggins Institute)研究员西奥·波特洛克(Theo Portlock)博士表示,测试完成后,可以利用剩余的粪便样本训练人工智能,有望以高达90%的准确率识别个人的肠癌风险因素,从而帮助实现早期诊断。
"这种FIT测试在全球范围内被广泛使用,但人们逐渐开始认识到人工智能在理解这些复杂数据关系及其与肠癌风险关联方面的重要性,"波特洛克说。
"人工智能非常擅长理解这些复杂关系,而这些是传统上用笔纸或普通计算机无法完成的任务。"
"这是我们人类历史上首次有可能基于现有算法和当今的计算能力实现这一目标。因此,对于从事这项研究的人来说,这是一个极其激动人心的时刻。"
他表示,希望如果人工智能能够通过对样本的训练识别出"生物标志物",将有助于人们更早得到诊断。
"它将减少假阳性结果,减少假阴性结果,并有望缩短人们等待结肠镜检查的时间,使患者能够更快进入适当的治疗轨道。"
目前,FIT测试完成后,样本通常被丢弃。
"它们会被放入桶中然后处理掉。因此,我们的想法是利用这些被丢弃的测试样本,分析管中存在的细菌种类,并训练人工智能区分患有肠癌的人与健康人群(健康人群的粪便中也可能因其他原因含有血液)。"
"这实际上是在增强国家肠癌筛查计划现有的筛查平台。"
"棘手的问题在于...有时并非单一细菌增加就意味着患病风险提高。有时可能是某种细菌增加或另一组保护性菌种减少,甚至是更复杂的关系。"
"现在,人工智能是我们科学工具箱中唯一能够建模这些复杂关系而无需预先定义的工具。这就是为什么在预防医学领域,人工智能现在被用于研究是极其令人兴奋的,我们正在努力寻找资金支持,以推动这个项目启动。"
他说,国际上对此领域有浓厚兴趣,但新西兰的筛查计划使其具有独特优势。
"新西兰的优势在于我们拥有这种症状筛查计划,基本上任何出现肠癌症状的人都可以使用这项测试进行初步评估,以确定是否需要进行结肠镜检查。这将帮助评估人们何时需要进行结肠镜检查。"
"此外,新西兰拥有全球最高的早发性肠癌发病率。因此...迫切需要快速开展这项研究,以帮助未来几代人。"
新西兰早发性肠癌发病率最高的原因尚不清楚。
"没有人知道为什么会发生这种情况,没有人知道为什么发病率在上升。但有一些特定的风险因素会增加患病几率。"
"人们正在研究微塑料的影响。我对硝酸盐很感兴趣,研究硝酸盐如何可能促进肠道微生物组生长,从而增加患病风险。"
"但也存在生活方式风险因素...如BMI指数、吸烟、肥胖以及年龄等。但目前尚无明确原因解释为什么早发性肠癌在这里的增速比其他地方快得多。"
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