近日，韩国科学技能研究所（KIST）在前列腺癌的诊断方面取得了重大打破。
研究团队通过利用人工智能剖析前列腺癌的多种成分，成功实现对前列腺癌的精确诊断，准确性险些达到 100%。
同时，这种利用尿液检测癌症的办法，也有望实现对其它疾病的精确诊断。

图 | 论文截图（来源：ACS Nano）

最新研究以“Noninvasive Precision Screening of Prostate Cancer by Urinary Multimarker Sensor and Artificial Intelligence Analysis”为题，于 1 月 21 日揭橥在国际学术期刊 ACS Nano 上。

难以早期创造的前列腺癌

前列腺癌是男性中最常见的癌症之一。
大多数前列腺癌成长速率较为缓慢，并且早期可能没有症状，因此及时创造前列腺癌症是相比拟较困难的事情。

　　现阶段确定患者是否患有前列腺癌是一项较为繁芜的事情，须要分很多步骤进行。
因此，对没有症状的康健男性进行前列腺癌测试存在争议。
医疗组织之间也存在一些不合，这些不合紧张便是关于测试的好处是否大于潜在的风险。

　　如果人们涌现干系的前列腺癌症状，而进行前列腺癌的筛查事情，筛查的紧张办法包括直肠指检（DRE）和前列腺特异性抗原（PSA）测试。

（来源：Pixabay）

在进行 DRE 期间，年夜夫将戴手套的润滑手指插入患者的直肠，以检讨与直肠相邻的前列腺。
如果年夜夫创造腺体的纹理、形状或大小有任何非常，则可能须要进一步检讨。

　　此外，还可通过从手臂的静脉中抽取血液样本，并通过剖析血液中一种由前列腺自然产生的物质 PSA 来进行前列腺癌的检测。
少量 PSA 存在血液中是正常的，但是如果创造水平高于正常水平，则可能表明前列腺传染、炎症、肿大或癌症。

　　然而，由于 PSA 测试的诊断准确率仅有 30％，相称多的患者因此还须要进行额外的侵入性活检。

　　侵入性的活检，紧张是为了网络前列腺组织样本。
侵入性的活检办法一样平常为前列腺穿刺活检，过程中常日利用一根细针插入前列腺，以网络组织。
之后会在实验室等分析组织样本，以确定是否存在癌细胞。
而这种侵入性的穿刺，一样平常会产生相对应的副浸染，比如出血或疼痛。

　　因此，对付前列腺癌检测办法的探究从未停歇，浩瀚科学团队都在该领域进行干系研究，以创造一种高效准确且无副浸染的检测办法。

AI 尿检大显神通

癌症因子对付鉴别癌症来讲至关主要，由于它可以客不雅观地丈量和评估正常生物学过程、疾病进展和治疗方法的药物反应性。
但是，尿液中一样平常癌症因子的浓度较低，以是这也导致目前基于尿液的生物传感器已经用于对危险群体进行分类，而不是用于精确的诊断。

　　在这项最新研究中，韩国科学技能研究所宣告，由生物质料研究中央的 Kwan Hyi Lee 博士和 Asan 医疗中央的 In Gab Jeong 教授领导的互助研究小组通过将 AI 剖析方法引入基于电旗子暗记的超灵敏生物传感器中，开拓了一种仅在 20 分钟内从尿液中诊断前列腺癌的技能，准确率险些达到 100%。

图 | KIST 的 Lee Kwan Hyi 博士（识别二维码，查看更多学者大数据）

KIST 的 Lee 博士团队通过利用基于电旗子暗记的超灵敏生物传感器，来考试测验诊断尿液中干系的疾病。
事实上，这种利用与癌症诊断干系的单个癌症因子的方法，很难将诊断准确性提高到 90％ 以上。

　　为了战胜这一限定，研究小组团队利用了不同种类的癌症因子，而不是仅利用一种癌症因子来创新地提高诊断准确性。
同时，研究团队开拓了一种超灵敏的半导体传感器系统，该系统能够同时丈量尿液中选定四种癌症因子的痕量，以诊断前列腺癌。

图 | 利用 ML 剖析为每个患者网络的一组传感旗子暗记，以筛选患者的 PCa。
两种算法都供应了更高的准确性，并且随着生物标记数量的增加，AUROC 的大小也增加了（来源：KIST）

研究职员通过利用从开拓的传感器得到的四种癌症成分之间的干系性来演习 AI。
经由演习的 AI 算法通过剖析检测旗子暗记的繁芜模式来识别前列腺癌患者。
在利用 AI 对前列腺癌的诊断试验中，成功地检测了 76 个尿样，准确率险些为 100％。

作为一种非侵入性的检测方法，利用尿液进行诊断对患者来说是方便的，并且不须要侵入性的活检，也就意味着癌症筛查不会有任何的副浸染。

AI尿检潜力巨大

实在，这并非 AI 在尿检方面的首次运用。
2019 年，Healthy.io 就已经发布了数字测试套件 Dip.io，这种套件使患者能够通过智好手机运用程序、量油尺和带有颜色编码的幻灯片来网络和剖析尿液样本。

Healthy.io 的测试在设计时就考虑到易于利用。
患者等到附带的量油尺上的颜色显影后，利用配套运用，将照片贴在卡片上，然后对图像进行匿名化、标记化，末了传送到云端进行 AI 诊断测试。

对付患者来说，好处是显而易见的：为尿液样本拍照比开车去附近的医院要方便得多。
对付临床年夜夫而言，这种在家测试可以使候诊室变得大略，并帮助医院事情职员确定紧急情形的优先次序。

（来源：The Week）

这种基于 AI 的尿检系统，可以检测从尿路传染到酮症、肾脏疾病、受孕康健和膀胱癌。
而 KIST 的最新研究，无疑使人们对付 AI 尿检未来的更多运用充满信心。

Asan Medical Center 的 Jeong 教授说：“对付须要手术治疗的患者，最大限度地减少不必要的活检和治疗，可以高精度地诊断癌症，从而大大降落医疗本钱和医务职员的事情量。
这项研究开拓了一种智能生物传感器，仅通过尿液检测就能以险些 100％的准确性快速诊断前列腺癌，还可以通过尿检将其进一步用于其他癌症的精确诊断。
”

当然，对付最新的 AI 尿检技能，还须要更多的临床试验验证其诊断前列腺癌的准确性和特异性。
不过相信在更多干系研究的打破下，我们一定能够够早日办理前列腺癌治疗及诊断的难题，造福更多的男性患者。

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