利用呼气即可对肺癌进行早期筛查的技术已经被开发出来,该技术在临床中显示出95%的准确率。预计今后无需承担放射线暴露风险,就能以低廉成本实现肺癌的早期发现,从而有助于疾病预防和治疗。
韩国电子通信研究院(ETRI)11日表示,研究团队开发出一种传感器系统,可通过呼气检测由肺部癌细胞引发的多种挥发性有机化合物(VOCs),并利用由此获得的传感数据来判别肺癌患者的“人工智能深度学习算法技术”。
ETRI开发的肺癌早期诊断系统由三个部分构成:▲呼气采样部 ▲呼气检测传感器模块 ▲数据信号处理部。该系统只需人在呼吸过程中吐出的呼气,即可简便地进行肺癌筛查。
首先,将受检者的呼气收集到塑料套件中,再将装有呼气的特氟龙材质袋子与碳吸附管棒连接,呼吸中排出的各种气体成分便会附着在棒体上。此时,将该棒插入肺癌早期诊断系统并启动系统后,可以根据呼气气体的组成成分以及附着在碳管棒上的呼气内VOCs的含量,通过内置的20种多模态传感器阵列确认电信号的变化。
研究团队解释称,通过这一过程获取的呼气成分数据输入人工智能深度学习算法进行训练和分析后,即可判别是否发生肺癌。
研究团队与盆唐首尔大学医院胸外科 Jeon Sanghun 教授团队开展了10余年的共同研究,取得了上述成果。研究人员采集了107名肺癌患者和74名健康人的临床呼气样本,利用标准设备和气体传感器进行分析并建立数据库,将其应用于人工智能深度学习算法模型后,筛查准确率超过95%。由此验证了其临床有效性,确认该技术可以在肺癌患者筛查和早期诊断中发挥补充作用。
ETRI开发的这项技术也被评价为能够兼具现有免疫诊断和分子诊断优点的下一代肺癌早期诊断技术。与现有医院诊断设备相比,其制造成本更低、检测速度更快,相较于现有医疗设备(低剂量肺部计算机断层扫描)的价格,其准确度也更高。研究团队认为,以此为基础,今后不仅可用于肺癌患者手术及治疗预后监测,也有望应用于普通人的自我健康管理。
ETRI计划今后向医疗器械企业转移并出资相关技术,推进商业化方案。
ETRI诊断治疗器研究室 Lee Daesik 博士表示:“如果利用呼气进行肺癌筛查的技术实现商业化,有望提高肺癌患者的治疗率和生存率。”
盆唐首尔大学医院胸外科 Jeon Sanghun 教授表示:“通过与ETRI的联合研究,开启了以低成本、便捷方式检测肺癌发病可能性的道路,意义重大。今后将扩大临床规模,提升系统的可重复性和可靠性,并通过应用大数据等手段对系统进行高度化,以期为增进国民健康作出贡献。”
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