MY.UAНовини
Лікарі створили ШІ, який може діагностувати рак
Лікарі створили ШІ, який може діагностувати рак

Лікарі створили ШІ, який може діагностувати рак

Дослідники з Гарвардської медичної школи розробили багатофункціональну модель штучного інтелекту, схожу на ChatGPT, яка може виконувати різні діагностичні процедури для різних типів раку. За словами дослідників, нова система штучного інтелекту, описана в журналі Nature, виходить за межі багатьох сучасних підходів до діагностики раку.

Сучасні системи штучного інтелекту, як правило, навчені виконувати певні завдання, такі як виявлення наявності раку або прогнозування генетичного профілю пухлини, і вони, як правило, працюють лише з невеликою кількістю типів раку. Навпаки, нова модель може виконувати широкий спектр завдань і була перевірена на 19 типах раку, що надає їй гнучкості, як у великих мовних моделей, таких як ChatGPT.

Незважаючи на те, що нещодавно з’явилися інші базові моделі штучного інтелекту для медичної діагностики на основі зображень патології, вважається, що це перша модель, яка передбачає прогнозування результатів пацієнтів і перевіряє їх у кількох міжнародних групах пацієнтів.

«Нашою метою було створити гнучку, універсальну платформу штучного інтелекту, схожу на ChatGPT, яка може виконувати широкий спектр завдань з оцінки раку», — сказав старший автор дослідження Кун-Сінг Ю, доцент кафедри біомедичної інформатики в Інституті Блаватника Гарвардської медичної школи. «Наша модель виявилася дуже корисною для багатьох завдань, пов’язаних із виявленням раку, прогнозом і відповіддю на лікування багатьох видів раку».

Модель штучного інтелекту, яка працює шляхом зчитування цифрових слайдів пухлинних тканин, виявляє ракові клітини та прогнозує молекулярний профіль пухлини на основі клітинних особливостей, які видно на зображенні, з точністю , що перевищує більшість сучасних систем штучного інтелекту. Він може спрогнозувати виживаність пацієнтів при різних типах раку та точно визначити особливості тканини, яка оточує пухлину — також відомі як пухлинне мікрооточення — які пов’язані з відповіддю пацієнта на стандартне лікування, включаючи хірургічне втручання, хіміотерапію, променеву та імунотерапію. Нарешті, за словами вчених, інструмент, здається, здатний генерувати нові ідеї — він ідентифікував конкретні характеристики пухлини, про які раніше не було відомо, що вони пов’язані з виживанням пацієнтів.

Дослідницька група заявила, що отримані результати додають доказів того, що підходи на основі штучного інтелекту можуть покращити здатність клініцистів ефективно й точно оцінювати рак, включаючи ідентифікацію пацієнтів, які можуть погано реагувати на стандартну терапію раку.

«У разі подальшої перевірки та широкого застосування наш підхід і підходи, подібні до нашого, могли б на ранній стадії виявити онкологічних пацієнтів, які можуть отримати користь від експериментального лікування, націленого на певні молекулярні варіації, здатність, яка не є однаково доступною в усьому світі», — сказав Ю.

Навчання та продуктивність

Остання робота команди базується на попередніх дослідженнях Ю в системах ШІ для оцінки раку товстої кишки та пухлин головного мозку. Ці попередні дослідження продемонстрували здійсненність підходу в межах конкретних типів раку та конкретних завдань.

Нова модель під назвою CHIEF (Clinical Gistopathology Imaging Evaluation Foundation) була навчена на 15 мільйонах немаркованих зображень, розділених на цікаві розділи. Потім інструмент було навчено на 60 000 повних зображень тканин, включаючи легені, молочну залозу, простату, колоректальну кишку, шлунок, стравохід, нирки, мозок, печінку, щитовидну залозу, підшлункову залозу, шийку матки, яєчників, яєчка, шкіру, м’які тканини, надниркових залоз і сечового міхура. Навчання моделі дивитися як на конкретні частини зображення, так і на зображення в цілому дозволило їй пов’язати конкретні зміни в одній області із загальним контекстом. За словами дослідників, такий підхід дозволив CHIEF інтерпретувати зображення більш цілісно, ​​враховуючи ширший контекст, а не просто зосереджуватися на певному регіоні.

Після навчання команда перевірила продуктивність CHIEF на більш ніж 19 400 зображеннях цілих слайдів із 32 незалежних наборів даних, зібраних із 24 лікарень і когорт пацієнтів по всьому світу.

Загалом CHIEF перевершив інші найсучасніші методи штучного інтелекту на 36 відсотків у таких завданнях: виявлення ракових клітин, ідентифікація походження пухлини, прогнозування результатів лікування пацієнтів та визначення наявності генів і шаблонів ДНК , пов’язаних з відповіддю на лікування. Завдяки різнобічній підготовці, CHIEF працював однаково добре незалежно від того, як були отримані пухлинні клітини — шляхом біопсії чи хірургічного видалення. І це було так само точно, незалежно від техніки, використаної для оцифровки зразків ракових клітин. За словами дослідників, така адаптивність робить CHIEF придатним для використання в різних клінічних умовах і є важливим кроком у порівнянні з поточними моделями, які, як правило, добре працюють лише при зчитуванні тканин, отриманих за допомогою спеціальних методів.

Виявлення раку

CHIEF досяг майже 94-відсоткової точності виявлення раку та значно перевершив поточні підходи штучного інтелекту в 15 наборах даних, що містять 11 типів раку. У п’яти наборах даних біопсії, зібраних у незалежних когортах, CHIEF досяг 96-відсоткової точності для кількох типів раку, включаючи стравохід, шлунок, товсту кишку та простату. Коли дослідники протестували CHIEF на раніше невидимих ​​слайдах із видалених хірургічним шляхом пухлин товстої кишки, легенів, молочної залози, ендометрію та шийки матки, модель показала більш ніж 90-відсоткову точність.

Прогнозування молекулярних профілів пухлин

Генетичний склад пухлини містить ключові підказки для визначення її майбутньої поведінки та оптимального лікування. Щоб отримати цю інформацію, онкологи замовляють секвенування ДНК зразків пухлин, але таке детальне геномне профілювання ракових тканин не виконується регулярно й не однаково в усьому світі через вартість і час, пов’язані з відправкою зразків до спеціалізованих лабораторій секвенування ДНК. Навіть у добре забезпечених регіонах процес може тривати кілька тижнів. Цю прогалину може заповнити штучний інтелект, сказав Ю.

Швидке визначення клітинних структур на зображенні, що вказує на конкретні геномні аберації, може запропонувати швидку та економічно ефективну альтернативу геномному секвенуванню, кажуть дослідники.

CHIEF перевершив сучасні методи штучного інтелекту для прогнозування геномних змін у пухлині, дивлячись на мікроскопічні препарати. Цей новий підхід штучного інтелекту успішно ідентифікував особливості, пов’язані з кількома важливими генами, пов’язаними з ростом і придушенням раку, і передбачив ключові генетичні мутації, пов’язані з тим, наскільки добре пухлина може реагувати на різні стандартні терапії.

CHIEF також виявив специфічні шаблони ДНК, пов’язані з тим, наскільки добре пухлина товстої кишки може реагувати на форму імунотерапії, яка називається блокадою імунної контрольної точки. Переглядаючи зображення цілої тканини, CHIEF виявив мутації в 54 часто мутованих генах раку із загальною точністю понад 70 відсотків, перевершуючи поточний найсучасніший метод ШІ для геномного прогнозування раку. Його точність була більшою для конкретних генів у конкретних типах раку.

Команда також перевірила CHIEF на його здатність передбачати мутації, пов’язані з відповіддю на цільову терапію, схвалену FDA, у 18 генах, що охоплюють 15 анатомічних ділянок. CHIEF досяг високої точності у багатьох типах раку, включаючи 96 відсотків у виявленні мутації в гені під назвою EZH2, який є поширеним у раку крові, який називається дифузною великоклітинною В-клітинною лімфомою. Він досяг 89 відсотків для мутації гена BRAF при раку щитовидної залози та 91 відсотка для мутації гена NTRK1 при раку голови та шиї.

Прогнозування виживання пацієнтів

CHIEF успішно спрогнозував виживання пацієнтів на основі гістопатологічних зображень пухлини, отриманих під час первинної діагностики. У всіх типах раку та всіх досліджуваних групах пацієнтів CHIEF відрізнив пацієнтів із більш довгостроковою виживаністю від пацієнтів із короткостроковою виживаністю.

CHIEF перевершив інші моделі на 8 відсотків. А у пацієнтів із більш пізніми формами раку CHIEF перевершував інші моделі ШІ на 10 відсотків. Загалом здатність CHIEF передбачати високий ризик смерті проти низького була перевірена та підтверджена на зразках пацієнтів із 17 різних установ.

Отримання нових ідей про поведінку пухлини

Модель виявила на зображеннях ознаки агресивності пухлини та виживання пацієнтів. Щоб візуалізувати ці цікаві області, CHIEF створив теплові карти на зображенні. Коли люди-патологи проаналізували ці гарячі точки, отримані ШІ, вони побачили інтригуючі сигнали, що відображають взаємодію між раковими клітинами та навколишніми тканинами. Однією з таких ознак була наявність більшої кількості імунних клітин у ділянках пухлини у тих, хто вижив протягом тривалого періоду, порівняно з тими, хто вижив коротко. Цей висновок, зазначив Ю, має сенс, оскільки більша присутність імунних клітин може вказувати на те, що імунна система була активована для атаки на пухлину.

Дивлячись на пухлини тих, хто вижив на короткий термін, CHIEF визначив цікаві області, що відзначаються ненормальним співвідношенням розмірів між різними клітинними компонентами, більш атиповими особливостями в ядрах клітин, слабкими зв’язками між клітинами та меншою присутністю сполучної тканини в цій області. навколо пухлини. Ці пухлини також мали більшу присутність гинуть клітин навколо них. Наприклад, у пухлинах молочної залози CHIEF вказав як область інтересу наявність некрозу — або загибелі клітин — усередині тканин. З іншого боку, рак молочної залози з вищим рівнем виживання, швидше за все, мав збережену клітинну архітектуру, схожу на здорові тканини. Команда зазначила, що візуальні особливості та зони інтересу, пов’язані з виживанням, відрізнялися залежно від типу раку.

Наступні кроки

Дослідники заявили, що планують вдосконалити продуктивність CHIEF і розширити його можливості за допомогою:

  • Проведення додаткового навчання на зображеннях тканин із рідкісних захворювань та неракових станів
  • Включно зі зразками передзлоякісних тканин до того, як клітини стануть повністю раковими
  • Надання моделі більшій кількості молекулярних даних для підвищення її здатності ідентифікувати ракові захворювання з різними рівнями агресивності
  • Навчання моделі також прогнозувати переваги та побічні ефекти нових методів лікування раку на додаток до стандартних методів лікування
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Это поможет сохранить память: исследователи назвали простой продукт
TSN
2026-10-04T17:18:18Z
Неизвестная инфекция в Украине: врач обнаружил необычные симптомы
MY.UA
2026-09-27T00:20:26Z
Никто не спасется: ужасный сценарий последствий войны угрожает каждому украинцу
Comments UA
2026-09-24T11:18:59Z
Какие продукты убивают почки: их нельзя включать в ежедневный рацион, особенно людям за 50
TSN
2026-09-21T12:48:11Z
Последняя чашка кофе: специалисты назвали время, после которого кофеин ворует сон
TSN
2026-10-04T16:48:12Z
«Еще 12 часов, и я умерла»: 18-летняя девушка думала, что у нее похмелье — правда шокировала
TSN
2026-10-04T16:39:54Z
Всего два кусочка в день: ученые назвали продукт, который повышает риск деменции
Знай
2026-10-04T08:57:34Z
Что будет с сердцем, костями и уровнем сахара, если каждый день есть вареные яйца: ответ ученых
TSN
2026-10-04T09:48:38Z
Почему перед глазами летают «мушки» и когда это может быть признаком серьезной проблемы
UAToday
2026-09-29T09:00:35Z
Неожиданный поворот: названа истинная причина смерти Сергея Соседова
MY.UA
2026-09-26T15:52:48Z
Тысячи учеников и сотни закрытых лицеев: Франция на пороге образовательного кризиса
MY.UA
2026-10-04T20:13:58Z
Автоматического пересчета не будет: пенсионеры должны лично сообщить ПФУ
Знай
2026-09-26T18:45:55Z
Трагедия в центре столицы: Залужный потерял близких из-за атаки на здание НАН
Comments UA
2026-09-28T12:27:58Z
Скидки военным в октябре: до 9 грн на литр топлива и 50% на лекарства в "Армии+"
Знай
2026-10-04T19:36:50Z
Не рискуйте пенсией: что еще нужно оцифровать, кроме трудовой книжки
Знай
2026-10-04T19:27:00Z
Украина готовится к испытаниям новой ракеты «Ника» против реактивных дронов
MY.UA
2026-10-04T18:57:09Z
27 сентября: какой церковный праздник, три "нельзя" этого дня
UAToday
2026-09-27T04:45:48Z
Тайное письмо Наполеона расшифровали через 217 лет: что было обнаружено в послании императора
TSN
2026-10-04T15:12:02Z
Женщины с этими именами приносят всем счастье: они добрые, но очень сильные, умные и решительные
TSN
2026-09-28T07:21:03Z
Никогда не делайте этого с унитазом: сантехники назвали три ошибки, которые могут дорого стоить
TSN
2026-10-03T15:36:22Z
Никогда не кричите эти семь слов своей собаке: кинологи объяснили, чем это может навредить
TSN
2026-10-03T16:06:20Z
Осенние драники с начинкой за 20 минут: рецепт шикарного ужина
GlavRed
2026-09-30T13:00:54Z
Воспитание без крика: 4 приема из Японии, которые научат ребёнка самоконтролю
Знай
2026-10-04T19:15:50Z
От пыли на полу не останется и следа: раскрыт неожиданный трюк
GlavRed
2026-10-04T18:51:54Z
Назвали города мира с лучшими условиями для жизни: в рейтинге пять украинских
Gazeta UA
2026-09-21T07:52:36Z
Никогда не влюбляйтесь в эти два знака зодиака: они могут подарить надежду, но не способны ответить вам взаимностью
Gazeta UA
2026-09-28T03:01:53Z
Когда нужно солить отбивные, чтобы они получились нежными и сочными: секрет профессиональных поваров
TSN
2026-09-21T08:18:30Z
13-летняя школьница из Николаевской области родила от взрослого: мужчина придумал, как избежать наказания
TSN
2026-10-03T07:09:14Z
На территории России устроили ядерный взрыв
Gazeta UA
2026-10-02T05:06:03Z
Джиган расстрелял свой персонал в Подмосковье: держал людей в заложниках, дети прятались в шкафу — СМИ
TSN
2026-09-23T07:48:32Z
Прилет в центре Днепра: что атаковал враг
Comments UA
2026-09-28T10:06:24Z
Неожиданная встреча: кашалоты потопили яхту посреди Тихого океана
MY.UA
2026-10-04T19:58:38Z
Пилот Flydubai хотел обрушить пассажирский самолет на аэропорт в Тель-Авиве, - СМИ
Комсомольская правда
2026-10-04T18:51:33Z
Взрывы в центре Днепра: россияне попали в офисное здание. ВИДЕО
Новости Украины
2026-09-28T09:35:01Z
Россияне ударили по офисному центру в Днепре, есть пострадавшие
Комсомольская правда
2026-09-28T08:53:48Z
РФ ударила по многоэтажке в Харькове: много пострадавших
Фокус
2026-09-28T08:23:28Z
Держите дома купюры 20, 50 и 100 грн: срочное обращение НБУ к украинцам
Знай
2026-09-28T08:06:40Z
Пропустите срок — потеряете часть пенсии: ПФУ предупредил украинцев
Знай
2026-10-04T11:36:06Z
Прекратятся ли выплаты пенсий в Украине: эксперты сделали интересный прогноз
TSN
2026-10-02T14:36:14Z
Один из популярных в Украине продуктов может стать "золотым": экономисты рассказали, на что взлетят цены
TSN
2026-10-01T13:06:18Z
77 тонн опасных продуктов ввезли в Украину: под угрозой сыры, мясо, рыба и ягоды
Знай
2026-10-04T20:06:16Z
Укрэнерго не планирует ограничивать электропотребление 5 октября
Gazeta UA
2026-10-04T18:33:10Z
Автоматический перерасчет в октябре: кому из пенсионеров насчитают возрастные доплаты
Comments UA
2026-10-01T09:00:03Z
Это не за газ: в платежках украинцев появился новый обязательный счет, готовьте по 1000 грн
Знай
2026-09-28T08:15:35Z
Синие 100 долларов в обращении: НБУ объяснил, что делать со старыми купюрами
Знай
2026-09-28T15:51:48Z
Еще страшнее, чем война: в ООН предупредили, что мир оказался на грани новой беды
Знай
2026-09-25T16:46:15Z
Этот трюк с батареями сделает ваш дом втрое теплее: вот что нужно сделать
TSN
2026-09-25T14:06:45Z
На Земле нашли огромную "инопланетную базу": есть ли угроза для человечества
Знай
2026-09-24T07:01:28Z
Ретроградная Венера вернет старые чувства: четыре знака Зодиака окажутся перед выбором
TSN
2026-10-01T15:48:43Z
"Судный день" уже близок: ученые назвали новую дату конца света
Знай
2026-10-04T20:06:44Z
Невидимый пес развеселил сеть: как четвероногий "помогал" поливать сад
MY.UA
2026-10-04T19:12:29Z
Столб пепла на 50 км и гибель 1,3 миллиарда человек: чем грозит планете извержение супервулкана Йеллоустон
TSN
2026-09-27T06:06:13Z
Тайный аппарат Холодной войны неожиданно взорвался в космосе: что с ним произошло
TSN
2026-09-30T14:24:16Z
Призрак Усеи: Состоялся ранний релиз Ace Combat 8: Wings of Theve
GameMag
2026-09-29T18:32:57Z
Умерла 13-летняя дочь известного актера: названа причина
Фокус
2026-10-02T08:45:28Z
Розовый обручился и оказался в центре нового скандала из-за насмешек над геями
Фокус
2026-09-21T07:45:39Z
"Он приставал": муж Лорак вызверился на Путина
GlavRed
2026-09-28T09:00:57Z
С чем носить ботфорты осенью: шесть стильных образов в день
Gazeta UA
2026-09-27T07:51:28Z
Пресняков изменил жене прямо во время концерта: она отреагировала
GlavRed
2026-10-04T19:57:21Z
46-летняя Соломия Витвицкая впервые стала мамой и показала фото новорожденного сына
Знай
2026-10-04T17:57:23Z
Леся Никитюк раскрыла сюрприз: годовалый сын Оскар покорил Закарпатье
MY.UA
2026-09-26T23:34:19Z
46-летняя Витвицкая стала мамой: первые фото сына и трогательные слова
MY.UA
2026-09-26T17:09:45Z
Парикмахеры назвали одиннадцать коротких стрижек, которые все захотят осенью 2026 года
TSN
2026-09-26T15:36:52Z
Россия атаковала дата-центры: МИД назвал неожиданную цель ударов 23 сентября
MY.UA
2026-09-24T01:59:18Z
Путин раскрыл карты: кто на самом деле хочет и дальше продолжать войну против Украины
Comments UA
2026-09-25T08:39:37Z
Мир на условиях справедливости: Украина согласилась остановить огонь и требует ответа от Кремля
Новости Украины
2026-09-23T16:33:44Z
Зеленский такого даже не ожидает: что на самом деле угрожает президенту после войны
Comments UA
2026-09-23T14:42:46Z
Медведев пригрозил постсоветской стране превращением в "новую Украину"
TSN
2026-10-04T20:36:24Z
Украина разрабатывает аналог Starlink: Зеленский раскрыл детали и призвал к санкциям
MY.UA
2026-10-04T20:29:22Z
Война в Украине не последняя: каким странам пора уже готовиться
Comments UA
2026-09-23T12:27:33Z
Путин уже не остановится: скрытый план Кремля по Украине изменит все
Comments UA
2026-09-23T11:51:46Z
Стубб: Почему Путин должен сесть за стол переговоров, потому что не выиграет войну
MY.UA
2026-09-23T10:34:33Z
Добивают переправу: российский беспилотник пробил дыру в Северном мосту Киева. ВИДЕО
Новости Украины
2026-10-04T07:54:20Z
Дожди, грозы и похолодание: погода на следующей неделе накроет контрастами
Знай
2026-10-04T18:15:00Z
Кто стоит за ударами по мостам Киева: аналитики заметили след «элитной» бригады РФ
TSN
2026-10-04T14:18:28Z
Москва объявила об окружении: в США ответили, действительно ли Украина в шаге от потери еще одного города
Comments UA
2026-09-23T05:24:35Z
Россия могла спрятать в Киеве «глаза» для «Шахедов»: «Флэш» показал, как они могут выглядеть
TSN
2026-10-04T20:36:45Z
Больше мужчины: рыбак поймал гигантского сома в Киеве
Фокус
2026-10-04T20:12:23Z
В Киеве «прилет» у вокзала: в «Укрзализныце» сделали срочное заявление
TSN
2026-09-23T09:06:39Z
Железнодорожник ранен во время атаки на Киев: "Укрзалізниця" предупреждает пассажиров
MY.UA
2026-09-23T07:29:34Z
Ливни, грозы и ветер до 20 м/с: какие области окажутся под ударом непогоды 23 сентября
Знай
2026-09-23T04:42:45Z
Фьюри заявил, что обговорил с Усиком проведение третьего боя в Нью-Йорке
ZN UA
2026-10-04T09:30:03Z
Дом украинского боксера Усика пострадал от российского обстрела
ZN UA
2026-10-02T14:51:45Z
Неожиданная смена: Мальдера шокировал составом сборной Украины на матч против Грузии
MY.UA
2026-09-28T06:50:31Z
Лидер сборной Дании в матче против Португалии отпраздновал гол в стиле Роналду
ZN UA
2026-10-02T09:09:33Z
Матч Украина – Венгрия рассудит хорват Игорь Паяч: работал на матчах Англии
Знай
2026-10-04T19:06:35Z
"Принимаем всю критику": Мальдера поделился ожиданиями от матча против Венгрии в Лиге наций
ZN UA
2026-10-04T17:09:24Z
Кумиру миллионов грозит дисквалификация: что известно о санкциях после демарша Роналду
Фокус
2026-10-01T15:45:53Z
"Маникюр довольно быстро перестал быть просто услугой": как украинка Ирина Шемет строит карьеру в nail-индустрии США
Gazeta UA
2026-09-30T19:12:15Z
Жена Шевченко эмоционально обратилась к нему в его 50-летию и показала, каким он был в молодости
TSN
2026-09-30T09:36:23Z
Мало кто из водителей знает: что на самом деле означает буква "E" на коробке передач
TSN
2026-09-29T16:09:32Z
Наталья Могилевская выбрала Audi Q5: новая эпоха в жизни певицы
MY.UA
2026-10-01T09:17:27Z
Штраф до 680 грн за изношенные шины: какой протектор разрешён водителям зимой
Знай
2026-10-02T20:15:43Z
Ступни видно: Представлена детализированная статуэтка Завтра из Death Stranding 2: On the Beach
GameMag
2026-09-24T21:26:50Z
В Финляндии 17-летних водителей обязали клеить жёлто-зелёную наклейку: штраф 100 евро
Знай
2026-10-04T19:45:22Z
Неожиданная трансформация: Land Rover на базе VW Beetle удивляет мир
MY.UA
2026-10-04T16:23:27Z
Subaru пересмотрела комплектацию модели Crosstrek: что изменилось
Фокус
2026-09-21T20:00:39Z
SpaceXAI представила Grok 4.7: модель обошла GPT-6 Astra и бросила вызов Anthropic
ZN UA
2026-09-22T05:30:08Z
Переход на зимние шины: почему утренние поездки требуют особой подготовки
Знай
2026-10-04T15:45:07Z