《癌症患者新福音!MIT用人工智能减轻患者痛苦》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 姜山
  • 发布时间:2018-08-14
  • 导语:麻省理工学院研究人员开发了一种癌症治疗的新方案,可利用AI计算出最合适的药物剂量。智东西8月13日消息,在下周于斯坦福大学举行的2018年机器学习医疗保健会议上发表的一篇论文中,麻省理工学院实验室的研究人员详细介绍了一种可以在保证癌症治疗效果的前提下,最大化缩减药物剂量的AI模型。通过使用这种模型,医生能有效地降低癌症患者在治疗时的痛苦。

    研究人员以胶质母细胞瘤作为研究对象,这是一种最具攻击性的癌细胞,在通常能在成年人身体中潜伏5年。患者必须忍受放射治疗和每月服用多种药物所带来的痛苦。医疗专业人员通常施用最大安全药物剂量以尽可能地缩小肿瘤。但这些强效药物会对患者造成严重的副作用。

    癌症治疗对于现代医学来说十分棘手,往往需要结合多种药物和放射治疗——这样的组合治疗会抑制癌细胞的增长,但也会令患者痛苦不堪。麻省理工学院项目的目标是在杀死癌细胞的前提下,利用人工智能计算出最小剂量的药物和放射配比,这样就能把治疗的副作用降到最低。

    为了确定最小的有效剂量,麻省理工学院的团队在治疗方案模型上训练他们的AI,通过反复计算以调整剂量,直到它能够确定一个对患者身体损伤最少的最佳治疗方案。研究人员对50名模拟患者进行了模型训练,这些患者是从以前接受过传统治疗的胶质母细胞瘤患者的大型数据库中随机选择的。对于每位患者,该模型进行了大约20,000次试错测试,并设法将医生推荐的药物剂量减少了一半。

    人工智能通过一种被称为强化学习的方法进行训练,类似于驯兽师训练动物的方法。如果做了正确的事,就会得到奖励,反之则会受到相应惩罚。对于人工智能来说,这个奖励并不是实质性的奖励,而是一个正面或负面的数字,它标志着算法的成功或失败。

    这种方法曾被用来训练计算机程序DeepMind,它因在2016年击败了世界上最好的围棋选手而闻名。此外,它还用于训练无人驾驶汽车的驾驶模式,通过这项程序,车辆会一遍又一遍地练习,调整路线,直到完成目标。

    AI并不意味着完全接管医生的工作。相反,它旨在指导医生提供更合适的治疗方案。“癌症专家可以使用这种算法的建议来设计更安全,更有效的临床试验” 麻省理工学院负责该研究的首席研究员Pratik Shah表示,“这些数字算法系统还可以计算出个别患者的身体在治疗中可能会发生的不良反应。”

    人工智能在医疗领域的价值越来越高,从发现新药物到诊断疾病,它被应用到方方面面。麻省理工学院的这项研究将于本周在斯坦福大学举办的2018年医疗保健机器学习大会上公布,或许在不远的未来,它将成为癌症患者真正的福音。

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  • 《Lancet Public Health:使用“大麻”治疗并不能减轻患者机体的慢性疼痛表现》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-07-06
    • 日前,一项刊登在国际杂志The Lancet Public Health上的研究报告中,来自新南威尔士大学的研究人员通过进行一项为期4年的研究发现,药用大麻在缓解人们慢性非癌症疼痛上或许并不像通常想象的那么有效。这项研究中,研究人员并未发现大麻能够有效治疗慢性非癌症疼痛。 本文研究由澳大利亚国家卫生和医学研究委员会及全国毒品与酒精研究中心提供资助;研究人员对使用大麻的参与者经常会进行一系列评估,他们发现,这些参与者常常经历着更大的痛苦和焦虑,相比不使用大麻的参与者而言,大麻使用者或许并不能很好地处理自身的痛苦,而且机体的疼痛对他们后期生活影响非常大。目前研究人员并未得到明确证据表明,大麻能够降低患者的疼痛严重性或疼痛的干扰,同时也并无证据表明参与者应该减少阿片类药物的使用或摄入剂量。 这项研究是全球首个长时间的深入社区研究,研究人员评估了药用阿片类药物和患者慢性非癌症疼痛之间的关联,研究人员检测了大麻对参与者机体疼痛的影响,以及疼痛如何干预参与者的日常生活和个人对处方类阿片类药物的使用情况。如今在世界范围内大麻在医疗中的用途不断增加,慢性非癌症性疼痛患者就经常会使用药用大麻,研究人员推测,使用大麻来治疗疼痛也能减少人们对处方类阿片类药物的使用,然而截止到目前位置,研究人员并没有得到长期的研究证据,利用大麻来治疗疼痛的随机对照试验通常仅有短暂的持续时间(一般为三个月),而且这些研究更倾向于排除存在复杂生理和心理健康问题的患者,同时研究人员也并没有进行相关研究评估阿片类药物“保留”所引发的潜在效应。 这项研究中,参与者被招募到社区的药方,同时研究人员让参与者完成了全面性的评估,包括参与者机体的疼痛感、身体和心理健康程度、药物及大麻的使用情况等;大约80%的参与者都完成了这项全面评估,参与者机体疼痛的时间中位数为10年时间,其使用处方类阿片类药物治疗疼痛的时间中位数为4年,同时参与者出现身体和心理问题的风险较高。 研究者提醒人们需要谨慎考虑大麻的使用,因为目前他们发现,大麻在治疗慢性非癌症疼痛上并没有明确的作用;Gabrielle Campbell博士说道,慢性非癌症疼痛是一种非常复杂的疼痛问题,对于大多数人而言,目前并不太可能有一种单一的治疗方法,这项研究中,研究人员并未发现,使用大麻能够减轻参与者的疼痛表现。当然后期研究人员还需要进行更为深入的研究阐明其中所涉及的分子机制。
  • 《人工智能模型可以帮助预测癌症患者的生存结果》

    • 来源专题:生物医药
    • 编译者:杜慧
    • 发布时间:2023-11-17
    • 来自UCLA Health Jonsson综合癌症中心的研究人员开发了一种基于表观遗传因素的人工智能(AI)模型,能够成功预测多种癌症类型的患者结果。 研究人员发现,通过检查肿瘤中表观遗传因素的基因表达模式,他们可以将它们分为不同的组,以预测各种癌症类型的患者结果,优于癌症等级和阶段等传统指标。 为了了解表观遗传模式和临床结果之间是否存在关系,研究人员分析了720种表观遗传因素的表达模式,以将24种不同癌症类型的肿瘤分为不同的簇。在24种成人癌症类型中,研究小组发现其中10种癌症的聚类与患者结果的显著差异相关,包括无进展生存期,疾病特异性生存期和总生存期。对于肾上腺皮质癌、肾透明细胞癌、脑低级神经胶质瘤、肝肝细胞癌和肺腺癌来说尤其如此,其中差异对于所有的存活测量都是显著的。结果不佳的聚类往往具有更高的癌症分期、更大的肿瘤或更严重的扩散指标。