Новости

Jun 26, 2023

Борьба с раком с помощью компьютеров, математики и искусственного интеллекта

Суббота, 1 июля 2023 г. Доктор Сохраб Шах возглавляет программу компьютерной онкологии в MSK. Ян Демски Область онкологии полна данных. Визуализирующие исследования, лабораторные анализы, мутации опухолей,

Суббота, 1 июля 2023 г.

Доктор Сохраб Шах возглавляет программу компьютерной онкологии в MSK.

Ян Демски

Область онкологии полна данных. Сканирование изображений, лабораторные анализы, мутации опухолей, лекарства и дозировка — все это фиксируется в электронных системах учета.

Есть клинические записи о том, как человека лечили и как рак отреагировал на лечение, что помогло и как долго.

«Основная цель сбора всей этой информации — правильно и эффективно лечить каждого пациента», — говорит Сохраб Шах, доктор философии, возглавляющий программу компьютерной онкологии в Онкологическом центре Мемориала Слоан-Кеттеринг (MSK). «Но вся эта информация имеет непреходящую ценность, поскольку создает большой набор данных, на основе которого можно анализировать закономерности на благо будущих пациентов».

За пределами клиники, в более чем 100 исследовательских лабораториях MSK, сложные вычислительные методы играют все более важную роль в ответах на фундаментальные вопросы биологии человека и биологии рака. Здесь ученые из «мокрых лабораторий» (например, белых халатов, чашек Петри и микроскопов) объединяются со специалистами из «сухих лабораторий» (например, компьютерных моделей и статистики), чтобы расшифровать огромные массивы данных, генерируемых современными исследовательскими технологиями.

Доктор Дана Пеэр

«Биология действительно становится информационной наукой», — говорит Дана Пеер, доктор философии, руководитель программы вычислительной и системной биологии в Институте Слоана Кеттеринга MSK. И что отличает MSK, так это возможность специалистов по вычислительной технике и онкологическим заболеваниям работать вместе как партнеры.

«Нельзя просто слепо использовать новейший вычислительный метод для решения проблемы прямо из коробки. Это не работает», — говорит доктор Пеер, который также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза, что является одним из самых высоких достижений в науке. «Вы должны моделировать проблему, основываясь на правильных предположениях. И для этого необходима биологическая экспертиза».

Одним из мощных инструментов для ученых и врачей является искусственный интеллект (ИИ). В последние месяцы эта технология оказалась в центре внимания, поскольку чат-боты с искусственным интеллектом и генераторы изображений стали популярными, что привело к возобновлению разговоров о ее роли в медицине.

Самым непосредственным применением ИИ для ухода за пациентами является помощь людям в изучении цифровых изображений, таких как диагностические изображения и слайды с патологиями. Это многообещающие инструменты, способные значительно улучшить восприятие, выносливость и эффективность человека-эксперта. Но в целом они еще дорабатываются.

«Машинное обучение очень хорошо справляется с тем, чему вы его научили», — сказал Ларри Нортон, доктор медицинских наук, медицинский директор Маммологического центра Эвелин Х. Лаудер при MSK, программе «Доброе утро, Америка» во время сегмента, посвященного растущему использованию искусственного интеллекта для помощи рентгенологам в обнаружении рака молочной железы. . «Но когда машины видят что-то, с чем у них нет опыта, они не очень хорошо это распознают».

И хотя технология искусственного интеллекта постоянно совершенствуется, она еще не считается стандартом лечения, отмечает доктор Нортон. «Квалифицированный радиолог по-прежнему остается вашим лучшим партнером», — говорит он. «И ваша лучшая защита — это пройти обследование: около половины людей, которым следует проходить ежегодную маммографию, ее не делают».

По словам доктора Пеера, критически важно, чтобы эксперты работали вместе над каждым типом клинической задачи. «Бывают случаи, когда ИИ может работать намного лучше, чем один патологоанатом, но это может произойти только при правильной подготовке», — говорит она.

Между тем, ИИ играл тихую и заметную роль в биологических исследованиях на протяжении многих лет, даже десятилетий, отмечает доктор Шах.

Например, доктор Шах и патолог MSK Дженнифер Саутер, доктор медицинских наук, были соавторами недавнего исследования, в котором ИИ использовался для объединения данных цифровых патологоанатомических слайдов пациентов и компьютерных томографий для лучшего прогнозирования результатов иммунотерапии. Реальные данные использовались, чтобы научить программу находить закономерности, которые могли бы предсказать, будет ли рак легких конкретного человека хорошо реагировать на иммунотерапию.

Иммунотерапия, конечно, стала революционной для многих пациентов, особенно больных раком легких, но она не работает для большого числа людей. Поэтому исследователи продолжают искать способы предсказать, кому будет полезна иммунотерапия, а также способы сделать лечение более эффективным для большего числа людей.