磁共振成像和人工智能可以检测早期小说治疗后肿瘤细胞死亡的迹象

在最近的一项研究发表在自然生物医学工程,领导的一个研究小组在马萨诸塞州总医院(MGH)已经表明,磁共振成像(MRI)和人工智能(AI)可用来检测肿瘤细胞死亡的早期迹象在回答小说virus-based癌症治疗。

最近,一个有前途的治疗病毒,选择性地杀死癌细胞的同时,仍能保留正常组织引发了希望的治疗积极的脑部肿瘤。进一步优化virus-based疗法,频繁的非侵入性监测治疗反应必须被执行。这种监控是至关重要的理解病毒和癌症细胞之间的交互,如病毒的传播的范围内肿瘤和治疗反应。

研究人员使用定量分子核磁共振图像测量多个组织属性,包括组织pH和蛋白质浓度,改变与细胞死亡。这种方法允许治疗反应监测更早比与先前的技术。治疗反应可见病毒治疗后48小时,早在任何观察肿瘤体积的变化。

“我们编程核磁共振扫描仪创建独特的信号“指纹”为不同的分子化合物和细胞博士深入学习神经网络用于解码指纹和生成定量pH值和分子地图,“基督教法勒说,博士,一名调查员和教员Athinoula A Martinos中心的生物医学成像。“核磁共振分子指纹方法验证在老鼠大脑肿瘤研究与小说virus-based治疗肿瘤治疗,选择性地杀死癌细胞。”

这种治疗方法的效率最大化,研究人员开发出一种方法检测病毒引起的肿瘤细胞死亡。这使得treatment-responsive早期和快速检测的肿瘤区域。最近,研究人员已经实现这个方法来量化细胞pH值和分子化合物在人类大脑的健康。未来人类大脑肿瘤患者的这种方法的调查将有助于优化这些virus-based疗法

“这项研究展示了力量和承诺实现计算机基于ai技术在医学基础疾病的无创生物过程的调查,”珀尔曼说,或博士学位。研究员Athinoula a . Martinos中心生物医学成像。“最有趣的一个,这种方法成功的关键组件是使用模拟分子指纹机器学习训练神经网络。这个概念可能扩大,研究解决其他医学和科学的挑战。”

本研究描述了一种新的方法使用核磁共振方法检测肿瘤细胞死亡。能力这样做可以用作癌症治疗的非侵入性的监视,可能改善病人护理和裁剪个体病人的治疗。同样的方法也可以有利于检测和描述其他医疗条件,提升细胞死亡发生,比如中风和肝脏疾病。

虽然这项研究主要是验证使用鼠标的大脑肿瘤模型中,研究人员展示了能够使用相同的方法生产定量pH值和分子地图在大鼠中风模型和人类健康。在未来,他们计划进一步探索这种非侵入性成像方法的适用性脑瘤患者和中风。