新型智能顯微鏡可快速診斷致命血液感染

 

這就是目前哈佛醫(yī)學(xué)院（BIDMC）的研究員們正在進(jìn)行的創(chuàng)新嘗試。研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種顯微鏡，可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)(machine learning)來不斷增強(qiáng)顯微鏡的功能，以幫助診斷潛在致命的血液感染，此舉大大提高患者生存的可能性。

 

哈佛醫(yī)學(xué)院臨床微生物實(shí)驗(yàn)室主任兼哈佛醫(yī)學(xué)院病理學(xué)副教授James Kirby博士說： “當(dāng)某人在醫(yī)院感染時(shí)，患者的血液樣本會(huì)被送到微生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行診斷。有不同類型的感染，包括細(xì)菌，真菌和寄生蟲。這些可能是血流感染、尿路感染、肺炎或腹瀉。患者血液樣本由生物技術(shù)專家在顯微鏡下進(jìn)行檢查，該技術(shù)人員可以根據(jù)生物體的形狀、顏色和圖像來確定感染的類型。這些重要的信息會(huì)被醫(yī)生用來選擇有效的治療手段。”

 

那么為什么要使用人工智能（AI）呢？原因是要成為一個(gè)能準(zhǔn)確一致地識(shí)別微生物的專家需要多年的時(shí)間。審查一個(gè)樣本也需要很長(zhǎng)時(shí)間 - 在繁忙的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室中，這樣做法越來越難。為了創(chuàng)造一個(gè)高科技的替代品，研究人員訓(xùn)練了一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過超過數(shù)十萬張?jiān)紙D像數(shù)據(jù)來識(shí)別患者樣品中的傳染性病原體。經(jīng)過測(cè)試，診斷的準(zhǔn)確率高達(dá)95%。

 

 

Kirby博士繼續(xù)說：“我們可以設(shè)想一個(gè)人工智能，經(jīng)過全面的診斷訓(xùn)練后即可成為專家。但是，我們更愿意給它定義成'診斷助手'。一個(gè)結(jié)合了生物技術(shù)專家的人工智能。具體工作流程是一臺(tái)自動(dòng)化的顯微鏡將從病人樣本中捕獲數(shù)百個(gè)圖像。然后，AI程序?qū)⒆R(shí)別包含微生物的選擇圖像，并將其呈現(xiàn)給計(jì)算機(jī)屏幕上的技術(shù)人員并提供診斷。技術(shù)人員然后將掃描屏幕上的圖像，并確認(rèn)診斷。微生物在標(biāo)本中通常非常少見，技術(shù)專家可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能通過標(biāo)準(zhǔn)的手動(dòng)方式來識(shí)別微生物。