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人工智慧在醫學領域的雙重突破:從影像診斷到基因分析

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人工智慧在醫學領域的雙重突破:從影像診斷到基因分析

October 21, 2023

重點摘要:
  1. 人工智慧(AI)在眼科和放射學領域已經有顯著的應用,包括分析複雜的醫學圖像以加速診斷。
  2. 除了影像分析,AI也有潛力在基因組分析方面發揮作用,這將是實現精準醫學的一個重要步驟。
  3. 雖然AI在醫學影像和基因分析方面有巨大潛力,但目前仍處於早期階段,與傳統的病理學報告相比,其準確性還有待提升。

新聞內文:
「Tsai」,一名眼科醫生,也是伊坎醫學院人工智慧和人類健康眼科中心的創辦主任,他告訴 Insider :「眼科人工智慧對人類健康有很多影響」。「我們還處於早期階段,但人工智慧將幫助我更好地考慮和評估以前無法做出的診斷」。

人工智慧已經幫助醫生理解複雜的圖像並簡化診斷。事實上,美國食品和藥物管理局已經批准了500多種醫療人工智慧算法,其中大多數是在放射學領域。

Tsai預測,未來人工智慧將幫助醫生分析複雜的基因數據,這是精準醫學的一個標誌。

AI影像和基因分析一起可能有助於醫生迅速確定診斷並制定高度個性化的治療計劃,從而改善患者的護理。

AI已經在影像方面發揮了巨大作用
加州大學爾灣分校應用人工智慧研究中心主任Peter D. Chang博士表示,人工智慧主要正在研究分析複雜的醫學圖像以診斷患者。

他說:「現在人工智慧實際上在這個過程的各個方面都有所涉及」。「從『使圖像變得更清晰』,到『加速醫生做出診斷的速度』」。


例如,Chang和他在加州大學爾灣分校綜合卒中和腦血管中心的同事,使用基於人工智慧的工具來分析腦部掃描圖像並進行分類,加速了「卒中和主動脈、肺血栓或創傷性出血」等腦血管狀況的診斷。

對於Tsai,人工智慧在分析眼睛的高度詳細圖像方面起著重要作用,可以幫助縮小病人可能面臨的問題,而不僅只限於青光眼和黃斑部病變等眼科疾病。

他說,AI分析眼睛圖像可以幫助預測患者可能患上的疾病,包括「卒中、糖尿病、心血管疾病、輕度認知障礙」,甚至是「阿茲海默症和帕金森氏症」的風險。

他說:「眼睛透過視網膜中的血管告訴我們有關心血管系統和視覺神經的神經健康的很多訊息」。

人工智慧和基因分析的潛力
除了醫學影像外,人工智慧有一天還可能瀏覽大量的基因訊息,這對研究人員來說是一項具有挑戰性的任務。

Case Western Reserve University遺傳學和基因組科學系主任兼癌症基因組和表觀基因組項目聯合主任Zhenghe J. Wang博士告訴 Insider,透過對基因組(或個體的完整基因指令集)的分析,人工智慧可能有助於醫生和研究人員理解「為什麼一些患者對某些治療反應迅速而其他人則不然」。

他說:「我們擁有大量的基因組數據,但理解它可能非常具有挑戰性」。「人工智慧將是我們提取人腦無法捉摸的重要訊息的一種方式。這是一個令人興奮的研究領域」。

值得注意的是,Wang 說,人工智慧也可以幫助研究人員識別癌症患者的生物標記,顯示他們是否會對特定藥物做出反應。此外,這項技術還可以幫助醫生分析基因測試的結果。一些基因突變引發疾病,而其他基因屬於灰色地帶。

他說:「我們不知道某些基因變異是否真的會引起疾病」。他補充說,人工智慧可能有助於幫助醫生梳理這些細微差別,以確定患者是否有患病的風險。

臨床應用的可能融合
Wang不認為在未來幾年內在醫生辦公室內結合AI影像和AI基因分析是可能的。他說「也許有一天會的」。「但目前我們還處於早期階段」。

他補充說,病理學報告,或人體組織樣本的研究,在診斷和治療決策中仍然至關重要,目前可能比使用AI工具更準確。

研究探討基因和影像交叉點的工作仍在進行中。Chang 和他的同事正在研究人工智慧分析腦部掃描圖像如何預測腦腫瘤的基因突變。有關腫瘤基因突變的訊息,通常都在腫瘤手術切除後才能得到。他說,使用AI通過非侵入性影像來預測這些基因因素,可以簡化和優化患者護理。

Tsai預計有一天,人工智慧可以分析大量的基因數據及影像掃描,幫助他為患者創造個性化治療計劃。

他說:「儘管現在醫學中的很多人工智慧更多地是基於圖像的,而精準醫學更多地是基於DNA的,但我認為將來它們可能會相互交流」。

新聞內文: https://www.businessinsider.com/ai-genetic-analysis-personalizing-medicine-in-the-clinic-2023-10