奈良先端大・近畿大学・大阪工業大学研究团队开发出高精度癌细胞诊断技术
26-08-21

数個の細胞も見逃さず迅速ながん診断を可能にする技術、実用化を目指す | ニュース 2024年 7月 | 事業構想オンライン

奈良先端科学技术大学院大学、近畿大学以及大阪工業大学的联合研究团队近日宣布,他们成功开发出一种利用 细胞光散射光谱并通过AI解析 的新型癌细胞诊断方法。这项技术能够在细胞形态极为相似的情况下,依然高精度地区分正常细胞与癌细胞,显示出极高的临床应用潜力。

🔬 传统细胞诊断的局限

在细胞诊断中,病理医通常通过显微镜观察细胞与细胞核的大小、形状以及排列方式来判断是否存在癌细胞。 然而,当癌细胞与正常细胞在形态上非常相似时,仅靠显微镜观察往往难以区分,诊断结果高度依赖医师的经验与技术。

此外,癌化细胞不仅在形状上发生变化,其内部结构也会出现多种微细变化,但这些变化多数无法通过显微镜直接观察,因此长期以来未能充分用于诊断。

💡 研究团队的突破:光散射光谱 × AI

研究团队关注到,细胞内部的微细结构变化会反映在光散射光谱中。为此,他们对细胞进行光照射并获取散射光,再利用机器学习对光谱进行解析。

结果显示,即使是形态极为相似的细胞,光散射光谱仍呈现出可区分的特征,AI能够以高精度将正常细胞与癌细胞分类。

该方法在多种癌症类型中均表现出显著效果,包括:

  • 恶性中皮瘤(病理医也难以辨识)
  • 肺腺癌
  • 小细胞肺癌
  • 胃腺癌
  • 尿路上皮癌

这些结果证明该技术具有广泛适用性。

🏥 医疗机构差异不再是障碍

研究团队进一步验证了不同医疗机构制作的细胞诊断标本。结果显示,该方法在不同设施制作的样本中依然保持高分类性能,说明其诊断精度不易受到机构差异影响。

这意味着该技术有望在全国范围内推广应用,为细胞诊断提供更一致、更可靠的结果。

🧪 研究成果已获专利,未来将迈向临床应用

该研究属于前所未有的创新成果,目前已成功注册专利。 研究团队计划进一步扩大样本数量,验证其在更多患者细胞中的有效性,同时提升机器学习模型的性能,最终目标是开发出适用于临床的细胞诊断支援系统。若是能实现实用化,这项技术将有效辅助病理医,提高诊断精度与效率,为癌症诊断质量带来显著提升。

消息来源:奈良先端大・近大・大工大の研究グループ がん細胞を高精度に診断する手法を開発 細胞の光散乱スペクトルをAI解析 – 大学ジャーナルオンライン

        

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