万博appmanbetx官网华盛顿大学凯斯西储大学的研究人员在美国国立卫生研究院310万美元的资助下，致力于获得对癌症的新看法
万博appmanbetx官网凯斯西储大学(Case Wes狗万客户端tern Reserve University)和华盛顿大学(University of Washington)的研究人员希望通过将人工智能(AI)驱动的诊断成像与三维(3D)组织成像相结合，获得对高度侵袭性前列腺癌有价值的新见解。
研究人员说，这种新的AI-3D合作将提供前所未见的前列腺癌细胞的扩展视图和理解，这是通过一种称为“光片显微镜”的新方法实现的。万博appmanbetx官网(上图由华盛顿大学的马克·斯通拍摄)。
前列腺癌是美国最常见的非皮肤癌。医生会诊断出全国每八名男性中就有一人患有前列腺癌，每40人中就有一人会死于这种疾病，前列腺癌基金会的数据显示．
凯斯西储大学计算成像和个性化诊断中心主任Anant Madabhushi和乔纳森·刘是机械工程和生物工程教授华盛顿大学(UW)的研究人员是这项新工作的共同领导者，他们将平分资金。隶属于美国国立卫生研究院的美国国家癌症研究所(NCI)为这项研究提供了5年313万美元的资助。万博appmanbetx官网
“这是该领域两种最强大技术的前所未有的结合，”Madabhushi说，他也是凯斯工程学院唐纳生物医学工程研究所教授。“我们将利用我们开发的人工智能，首次将其应用于华盛顿大学擅长的3D组织成像，并获得精细的颗粒细节。”
识别侵袭性癌症
Madabhushi说，这些细节有望揭示更多关于如何识别哪些前列腺癌病例对患者更具侵袭性的信息。
他说，了解这一点可以帮助临床医生确定谁将从手术或放疗中受益，以及哪些患者可能被积极监测。
万博appmanbetx官网Madabhushi说，研究人员也可以为开发所谓的“基于病理的分类器”为许多其他癌症的疾病结局奠定基础。
病态学是指应用计算机视觉和人工智能，使用数据表征算法从组织图像中提取大量特征。这些特征可以帮助发现肿瘤和其他肉眼通常看不见的特征。
Madabhushi的实验室成立于2012年，通过将医学成像、机器学习和人工智能相结合，专注于各种癌症和其他疾病的检测、诊断和表征，已成为该领域的全球领导者。
到目前为止，研究人员使万博appmanbetx官网用机器学习完全专注于二维图像。
Madabhushi说:“我们相信我们能够训练我们的人工智能来检查3D组织图像，就像我们在二维图像上取得的成功一样。”“但在3D中寻找新信息有很多新的可能性。”
3D如何融入
刘和他的团队开发了一种新的非破坏性方法，可以对整个3D活检进行成像，而不仅仅是切片。这项技术提供了组织的全视图图像，并改进了对患者是否患有侵袭性癌症的预测。
Liu说:“随着我们的开顶光片显微镜技术的成功，下一个需要克服的挑战显然是处理和分析我们从临床标本中生成的大量特征丰富的3D数据集。”他说，与Madabhushi在凯斯西储大学的实验室合作是一个“明显而理想的选择，因为开发可解释的人工智能方法将促进临床采用像我们这样的新成像技术。”
Liu说:“这笔赠款将帮助我们扩大现有的合作，以证明计算3D病理学可以改善不同人群前列腺癌患者的关键治疗决策。”
当然，3D图像比2D图像提供更多的信息。在这种情况下，这意味着整个组织中腺体复杂的树形结构的细节。
3D技术的进步刘在2021年12月发表在该杂志上的一篇论文中详细介绍了这些研究成果癌症研究万博appmanbetx官网．马达布希和凯斯西储大学的其他三人对这篇学术论文做出了贡献。
的华盛顿万博appmanbetx官网大学的研究人员在那篇论文中报告说3D特征使计算机更容易识别哪些患者更有可能在五年内癌症复发。
Liu曾在华盛顿大学的一篇新闻博客中表示，这种“非破坏性3D病理”在临床决策中将变得越来越有价值，比如哪些患者需要更积极的治疗或对某些药物有反应。
这项新的NCI资助补充了在一项正在进行中的美国国防部拨款由Madabhushi领导，刘是合作者。该项目结合了人工智能和基于光片的3D组织成像技术，用于研究前列腺癌的健康差异。
欲了解更多信息，请联系迈克·斯科特mike.scott@case.edu．
本文最初发表于2022年6月21日。