磁共振成像和人工智能可以检测新疗法后肿瘤细胞死亡的早期迹象

磁共振成像和人工智能可以检测新疗法后肿瘤细胞死亡的早期迹象

出国看病资讯获悉，在最近发表在《自然生物医学工程》上的一项研究中，由马萨诸塞州总医院（MGH）的研究人员领导的一个研究小组已经证明，磁共振成像（MRI）和人工智能（AI）可以用来检测肿瘤细胞死亡的早期迹象，以应对一种新的基于病毒的癌症疗法。

出国看病资讯了解病毒与癌细胞之间的相互作用至关重要

最近，一种有前途的治疗性病毒选择性地杀死癌细胞，同时保留正常组织，引发了治疗侵袭性脑肿瘤的希望 。为了进一步优化基于病毒的治疗，必须对治疗反应进行频繁的非侵入性监测。这种监测对于了解病毒与癌细胞之间的相互作用至关重要，例如病毒在肿瘤内的传播程度和治疗反应。

研究人员使用定量分子MRI图像来测量多种组织特性，包括组织pH值和蛋白质浓度，这些特性会随着细胞死亡而改变。这种方法允许比以前的技术更早地监测治疗反应。治疗反应在病毒治疗后仅48小时就可见，远在观察到肿瘤体积的任何变化之前。

出国看病资讯一种选择性杀死癌细胞的新型基于病毒的疗法治疗

"我们对MRI扫描仪进行了编程，为不同的分子化合物和细胞pH值创建独特的信号"指纹"。然后使用深度学习神经网络来解码指纹并生成定量pH和分子图谱，"Athinoula A. Martinos生物医学成像中心的研究员和教师Christian Farrar博士说。"MRI分子指纹识别方法在小鼠脑肿瘤研究中得到了验证，其中肿瘤被一种选择性杀死癌细胞的新型基于病毒的疗法治疗。

为了最大限度地提高这种治疗方法的效率，研究人员开发了一种检测由病毒引起的肿瘤细胞死亡的方法。这允许早期和快速检测治疗反应性肿瘤区域。最近，研究人员已经实施了这种方法来量化健康人脑中的细胞pH值和分子化合物。未来在人脑肿瘤患者中对这种方法的研究将有助于优化这些基于病毒的疗法

"这项研究证明了在医学中实施基于计算机化的人工智能技术的力量和前景，用于对疾病背后的生物过程进行无创研究，"Athinoula A. Martinos生物医学成像中心的研究员Or Perlman博士说。"这种方法成功的最有趣和最关键的组成部分之一是使用模拟分子指纹来训练机器学习神经网络。这个概念可能会被扩展和研究，以解决其他医学和科学挑战。

出国看病资讯使用MRI非侵入性检测肿瘤细胞死亡的新方法

本研究描述了一种使用MRI非侵入性检测肿瘤细胞死亡的新方法。这样做的能力可能有助于癌症治疗的非侵入性监测，潜在地改善患者护理并为个体患者量身定制治疗。同样的方法也可能有利于检测和表征发生细胞死亡升高的其他医疗状况，如中风和肝病。

虽然该研究主要使用小鼠脑肿瘤模型进行验证，但研究人员已经证明能够使用相同的方法在大鼠中风模型和健康人中产生定量pH和分子图。未来，他们计划进一步探索这种非侵入性成像方法在脑肿瘤和中风患者中的适用性。