Eine neue Methode der Kombination von modernen optischen Bildgebung mit einer künstlichen Intelligenz-Algorithmus erzeugt eine genaue, Echtzeit-intraoperative Diagnose von Hirntumoren, eine neue Studie findet.
Veröffentlicht in Nature Medicine am 6. Januar die Studie untersuchte die diagnostische Genauigkeit der brain tumor image-Klassifizierung durch maschinelles lernen, im Vergleich mit der Genauigkeit des Pathologen interpretation der konventionellen histologischen Bilder. Die Ergebnisse für beide Methoden vergleichbar waren: die AI-basierte Diagnose lag bei 94,6% genau ist, verglichen mit 93.9% der Pathologe-basierte Auslegung.
Der imaging-Technik, stimulierte Raman-Histologie (SRH), zeigt tumor infiltration in das menschliche Gewebe durch das sammeln von laser-Streulicht, Ausleuchtung wesentlichen Merkmale in der Regel nicht gesehen in standard-histologische Bilder.
Die mikroskopischen Bilder werden dann verarbeitet und analysiert, die mit der künstlichen Intelligenz, und in weniger als zwei und eine halbe Minuten, Chirurgen sind in der Lage, um zu sehen, eine vorhergesagte Hirntumor-Diagnose. Mit der gleichen Technologie, die nach der Resektion, sind Sie in der Lage genau zu erkennen und entfernen von sonst nicht nachweisbaren tumor.
„Als Chirurgen, die wir zu beschränkt sind zu handeln, was wir sehen können; diese Technologie ermöglicht es uns, zu sehen, was sonst unsichtbar wären, zur Verbesserung der Geschwindigkeit und Genauigkeit in die ODER, und reduzieren das Risiko von Fehldiagnosen“, sagt senior-Autor Daniel A. Orringer, MD, associate professor für Neurochirurgie an der NYU Grossman Schule der Medizin, die dazu beigetragen, die Entwicklung der SRH und co-führte die Studie mit Kollegen an der Universität von Michigan. „Mit dieser imaging-Technologie, Krebs-Operationen sind sicherer und effektiver als je zuvor.“
Wie die Studie Durchgeführt Wurde
Zu bauen, der künstliche-Intelligenz-tool verwendet in der Studie, Forscher ausgebildet deep convolutional neural network (CNN) mit mehr als 2,5 Millionen Proben von 415 Patienten zu klassifizieren Gewebe in 13 histologische Kategorien, stellen die häufigsten hirneigenen Tumoren, einschließlich Maligne Gliom, Lymphom, Metastasen, und meningioma.
Zur Validierung der CNN-Forscher eingeschrieben 278 Patienten, die sich Gehirn-tumor-Resektion oder Epilepsie-Chirurgie an drei universitären medizinischen Zentren in der prospektiven klinischen Studie. Gehirntumor Proben wurden durch Biopsie gewonnene von Patienten, split intraoperativ in Schwester Proben, und nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, der Kontrolle oder dem experimentellen arm.
Die Proben geleitet durch die Kontrolle der arm—der aktuelle standard der Praxis—transportiert wurden, zu einer Pathologie-Labor und ging durch Probe-Verarbeitung, schieben Vorbereitung von Technikern und-Auswertung durch den Pathologen, ein Prozess, der dauert 20-30 Minuten. Die experimentellen arm erfolgte intraoperativ, von der Bildaufnahme und-Verarbeitung zur diagnostischen Vorhersage über CNN.
Insbesondere die Diagnose von Fehlern in der experimentellen Gruppe wurden eindeutig von den Fehlern in der Kontrollgruppe, was darauf hindeutet, dass ein Pathologe mit der neuartigen Technik erzielen konnte-in der Nähe von 100% Genauigkeit. Das system ist präzise diagnostische Kapazität könnte auch von Vorteil sein, zu Zentren, die keinen Zugang zu Experten neuropathologists.
„SRH revolutioniert den Bereich der Neuropathologie durch die Verbesserung der Entscheidungsfindung während der Operation und Bereitstellung von Experten-level-Bewertung, in den Krankenhäusern, in denen ausgebildet neuropathologists nicht zur Verfügung“, sagt Matija Snuderl, MD, associate professor in der Abteilung der Pathologie an NYU Grossman School of Medicine und ein co-Autor der Studie.
NYU Langone, das Gehirn und die Wirbelsäule Tumor Center Bietet modernste Behandlung
Dr. Orringer trat NYU Langone im August 2019, die mit ihm die SRH-Technologie, die er half zu entwickeln. NYU Langone, das Gehirn und die Wirbelsäule Tumor Center ist das erste mit dieser Technik, unter Verwendung Invenio ist NIO Laser-Imaging-Systems in den Nordosten.
Die neueste Ergänzung zu der center ist eine umfassende suite von Neuro-imaging-Technologien, SRH arbeitet im Konzert mit der intraoperativen MRT und Fluoreszenz-geführte Chirurgie, um eine hohe Auflösung, präzise Führung für NYU Langone ist Welt-Klasse Neurochirurgen.
„NYU Langone der Klinik für Neurochirurgie seit langem ein Marktführer in bringen, die modernsten Behandlungsmöglichkeiten für unsere Patienten“, sagt John G. Golfinos, MD, Joseph P. Ransohoff, Professor für Neurologie und Vorsitzender der Abteilung der Neurochirurgie. „Mit der Ergänzung von Dr. Orringer know-how und diese game-changing-Technologie, sind wir jetzt noch besser gerüstet für sichere Operationen und die Qualität der Ergebnisse für die komplexesten Gehirn-tumor-Fälle.“
