剑桥大学的Raj Jena成为英国首位放射治疗人工智能临床教授Cambridge's Raj Jena becomes UK's first Professor of AI in Radiotherapy

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.cam.ac.uk英国 - 英语2024-10-17 21:00:00 - 阅读时长5分钟 - 2208字
剑桥大学的Raj Jena被任命为英国首位放射治疗人工智能临床教授,标志着人工智能在癌症治疗中的重要性
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剑桥大学的Raj Jena成为英国首位放射治疗人工智能临床教授

剑桥大学的肿瘤学家Raj Jena被任命为英国首位放射治疗人工智能临床教授。这一新设立的剑桥大学临床教授职位标志着人工智能在抗击癌症中的重要性,并建立在该大学探索和应用最新技术解决世界重大挑战的工作基础上。

这项技术已经在某些癌症的诊断和治疗中得到应用,但Jena教授表示,人工智能有潜力通过更加创新和个性化的疗法彻底改变患者的癌症护理体验。然而,开发日益强大的工具需要越来越多的信息来训练人工智能模型,因此,建立所需的研究合作网络以帮助收集这些规模的数据是Jena教授希望其新角色能够发挥作用的一个领域。

“有很多令人惊叹的人工智能工具正在开发中,但它们需要比单一医院或医疗系统能生成的更多数据。这个教授职位将在建立网络和领导项目方面发挥具体作用。我们需要集结合适的团队和专家来研究这些问题,了解技术并制定指导和最佳实践,因为信任至关重要,同时确保你带领他人一同前进。这是我对这个新角色最兴奋的一点。你可以设计一个人工智能,但如果你不解释你在做什么,以及它将如何帮助,你就限制了它所能带来的好处。”Jena教授说。

Jena教授在放射治疗领域的人工智能研究已经取得了进展,例如OSAIRIS工具,该工具有助于准备扫描,并减少了患者从转诊到开始治疗的等待时间,成为首个在NHS内开发和部署的基于云的人工智能技术。OSAIRIS可以自动分割放射治疗图像,通过绘制健康组织的边界来保护健康组织,只需几分钟,且在临床医生的控制下完成。

现在,他正在设计一种新的智能放射治疗机器,更进一步地帮助识别肿瘤并建议最佳的放射治疗方案。该研究旨在支持发展中国家的癌症服务,这些国家缺乏放射治疗设备和操作人员。新工具将把扫描结果输入一个国际医学图像数据集训练的基础模型,并标记出肿瘤目标和最佳放射治疗计划。

“这接替了OSAIRIS,但当然,标记肿瘤比标记健康组织要困难得多,通常需要人类的专业知识。然而,看起来程序可以做出合理的初步尝试,我们已经取得了一些初步的成功。”Jena教授说。

目前,这项技术尚未达到可以根据诊断结果治疗患者的程度,但Jena教授表示,由于它可以从未知病例数据库中识别相似的癌症,因此可以帮助提供有关其他患者治疗方式的见解。

“使用人工智能的美妙之处在于,我们从已经使用的简单工具开始,处理图像并添加内容,然后我们添加了一个大型知识系统的AI。最后,我们利用基础模型的强大功能筛选大量信息。我们已经可以单独完成所有这些事情,关键在于将它们全部整合在一起。”Jena教授说。

Jena教授表示,这项技术只会变得越来越复杂。“我们将开始看到人工智能在患者治疗的每个阶段产生影响。有许多人工智能技术专注于从所有‘噪声’中检测微小的癌症信号。因此,我们将有更多的早期检测项目,而不仅仅是等到癌症大到可以在扫描中看到时再采取行动,而是分析呼吸或指尖血液。”

人工智能也有望在帮助临床医生决定患者诊断后的治疗路径方面发挥更大的作用,整合包括基因组学在内的大量独立数据,并建议最有效的前进方向。事实上,剑桥大学的另一项人工智能研究将全面考虑患者情况,并据此提出个性化治疗方案。例如,如果患者失去了大量肌肉质量,可能建议某种特定药物无效;如果识别出中心型肥胖模式(与糖尿病或代谢综合征一致),则可能建议先治疗这种状况,然后再使用特定类型的药物治疗癌症。

Jena教授表示,人工智能挖掘大量基因组数据以指导治疗的能力是一个“游戏规则改变者”,大大缩短了绘制肿瘤全基因组图谱的时间。“时间越来越短,对于某些癌症,现在已经快至四天。考虑到这一点,这真是令人难以置信。在过去,有人会用针刺入肿瘤,病理学家会在上面涂上染料并在显微镜下观察,然后根据肿瘤本身的有限信息决定最佳治疗方案。现在,我们突然能够在几天内消化关于肿瘤遗传特征的几GB信息,并将其转化为可操作的数据。”

这种规模的基因组分析意味着一些患者(例如脑瘤患者)能够接受原本不会想到的新治疗方法。这些工具无论癌症类型如何,都会寻找肿瘤基因组中的模式,并将其与临床可用的新疗法相关联。“找到匹配的治疗方案真是太棒了,因为绝对没有任何方法可以读取整个肿瘤的基因组特征并识别出解锁潜在治疗的关键签名。”Jena教授说。

未来,Jena教授认为患者将能够访问自己的“疾病化身”来监测他们的病情。因此,如果患者注意到自身出现轻微变化,可能会由人工智能支持的系统进行初步评估,根据他们提供的信息提供一些令人安心的背景信息,而不是直接将这些信息发送给医生或专科护士。“对一名患者来说可能是令人担忧的变化,对另一名患者来说可能完全是意料之中的。”Jena教授说,“系统可能会升级意外变化,并立即将患者转介给医生,或者建议监测情况,并在第二天联系患者跟进。基于患者情况个性化行动是基于化身模型的关键方面。”

就放射治疗而言,Jena教授表示,人工智能不仅将继续简化和加速准备扫描的复杂且耗时的过程,还将在制定治疗计划方面发挥更大作用。“长期以来,我们知道肿瘤在放疗期间的几周内会缩小和变化。我们只是缺乏每天根据肿瘤形状变化调整治疗的方法。人工智能可以彻底改变这一过程,使我们每天都能进行新的扫描,构建肿瘤的新图像,并在患者躺在治疗台上时重新计算治疗计划。这意味着我们更具适应性,并保护肿瘤外的一切。它将为我们提供更多实时跟踪肿瘤变化的信息,并使我们的放射治疗尽可能精确。”


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