KI wird geschult, Warnzeichen in Blutuntersuchungen zu erkennen

20/12/2024 10:42

Dies ist das dritte Feature in einer sechsteiligen Serie, die untersucht, wie KI die medizinische Forschung und Behandlung verändert.
Ovarialkrebs ist selten, unterfinanziert und tödlich", sagt Audra Moran, Leiterin der Ovarial Cancer Research Alliance (Ocra), einer weltweiten Wohltätigkeitsorganisation mit Sitz in New York.
Wie alle Krebsarten, je früher es erkannt wird, desto besser.
Die meisten Eierstockkrebse beginnen in den Eileitern, so dass es, wenn es an die Eierstöcke gelangt, möglicherweise bereits an anderer Stelle verbreitet haben.
"Fünf Jahre vor dem Auftreten eines Symptoms muss man möglicherweise Eierstockkrebs feststellen, um die Sterblichkeit zu beeinflussen", sagt Frau Moran.
Aber neue Bluttests entstehen, die die Macht der künstlichen Intelligenz (KI) nutzen, um Anzeichen des Krebses in seinen sehr frühen Stadien zu erkennen.
Und es ist nicht nur Krebs, KI kann auch andere Bluttests auf potenziell tödliche Infektionen wie Lungenentzündung beschleunigen.
Dr. Daniel Heller ist Biomediziner am Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York.
Sein Team hat eine Testtechnologie entwickelt, die Nanoröhren verwendet - winzige Kohlenstoffröhren, die etwa 50.000 Mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares sind.
Vor etwa 20 Jahren begannen Wissenschaftler, Nanoröhren zu entdecken, die fluoreszierendes Licht ausstrahlen können.
In den letzten zehn Jahren lernten die Forscher, wie man die Eigenschaften dieser Nanoröhren verändert, so dass sie auf fast alles im Blut reagieren.
Jetzt ist es möglich, Millionen von Nanoröhren in eine Blutprobe zu stecken und sie unterschiedliche Wellenlängen von Licht aussenden zu lassen, basierend auf dem, was an ihnen haften bleibt.
Aber das blieb die Frage der Interpretation des Signals, das Dr. Heller mit der Suche nach einem Fingerabdruck vergleicht.
In diesem Fall ist der Fingerabdruck ein Muster von Molekülen, die sich an Sensoren binden, mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten und Bindungsstärken.
Aber die Muster sind zu subtil, um einen Menschen zu finden.
"Wir können uns die Daten ansehen und werden überhaupt keinen Sinn daraus machen", sagt er.
"Wir können nur die Muster sehen, die mit KI anders sind." Die Entschlüsselung der Nanoröhrendaten bedeutete, die Daten in einen maschinellen Lernalgorithmus zu laden und dem Algorithmus zu sagen, welche Proben von Patienten mit Eierstockkrebs stammen und welche von Menschen ohne sie.
Dazu gehörten Blut von Menschen mit anderen Krebsarten oder anderen gynäkologischen Erkrankungen, die mit Eierstockkrebs verwechselt werden könnten.
Eine große Herausforderung bei der Verwendung von KI zur Entwicklung von Bluttests für die Ovarialkrebsforschung ist, dass es relativ selten ist, was die Daten für Trainingsalgorithmen begrenzt.
Und auch diese Daten werden in Krankenhäusern, die sie behandelt haben, mit minimalem Datenaustausch für Forscher silosiert.
Dr. Heller beschreibt das Training des Algorithmus auf verfügbaren Daten von nur wenigen 100 Patienten als "Hail Mary Pass".
Aber er sagt, dass die KI in der Lage war, bessere Genauigkeit als die besten Krebs-Biomarker zu bekommen, die heute verfügbar sind - und das war nur der erste Versuch.
Das System befindet sich in weiteren Studien, um zu sehen, ob es mit größeren Sensoren und Proben von vielen weiteren Patienten verbessert werden kann.
Mehr Daten können den Algorithmus verbessern, genauso wie Algorithmen für selbstfahrende Autos mit mehr Tests auf der Straße verbessern können.
Dr. Heller hat große Hoffnungen auf die Technik.
"Was wir gerne tun würden, ist, alle gynäkologischen Krankheiten zu triagen - also wenn jemand mit einer Beschwerde hereinkommt, können wir Ärzten ein Werkzeug geben, das ihnen schnell sagt, dass es eher ein Krebs ist oder nicht, oder dieser Krebs als das." Dr. Heller sagt, dass dies "drei bis fünf Jahre" entfernt sein kann.
Es ist nicht nur die Früherkennung, dass KI potenziell nützlich ist, es beschleunigt auch andere Bluttests.
Für einen Krebspatienten kann es tödlich sein, Lungenentzündung zu fangen, und da es etwa 600 verschiedene Organismen gibt, die Lungenentzündung verursachen können, müssen Ärzte mehrere Tests durchführen, um die Infektion zu identifizieren.
Aber neue Arten von Bluttests vereinfachen und beschleunigen den Prozess.
Karuis, mit Sitz in Kalifornien verwendet künstliche Intelligenz (KI), um die genaue Pneumonie-Erreger in 24 Stunden zu identifizieren, und wählen Sie das richtige Antibiotikum für sie.
Vor unserem Test, ein Patient mit Lungenentzündung würde 15 bis 20 verschiedene Tests haben, um ihre Infektion in nur in der ersten Woche im Krankenhaus zu identifizieren - das ist etwa $ 20.000 in Tests, sagt Karius Chief Executive Alec Ford.
Karius hat eine Datenbank mit mikrobiellen DNA, die zig Milliarden Datenpunkte hat.
Testproben von Patienten können mit dieser Datenbank verglichen werden, um den genauen Erreger zu identifizieren.
Herr Ford sagt, das wäre ohne KI unmöglich gewesen.
Eine Herausforderung ist, dass Forscher derzeit nicht unbedingt alle Verbindungen verstehen, die eine KI zwischen den Test-Biomarkern und den Krankheiten herstellen könnte.
In den letzten zwei Jahren hat Dr. Slav Petrovski eine KI-Plattform namens Milton entwickelt, die mithilfe von Biomarkern in den britischen Biobankdaten 120 Krankheiten mit einer Erfolgsrate von über 90% identifiziert.
Muster in einer solchen Masse von Daten zu finden, ist nur etwas, das KI tun kann.
Dies sind oft komplexe Muster, bei denen es vielleicht nicht einen Biomarker gibt, aber man muss das ganze Muster berücksichtigen, sagt Dr. Petrovski, der ein Forscher am Pharmariesen AstraZeneca ist.
Dr. Heller verwendet eine ähnliche Muster-Matching-Technik in seiner Arbeit an Eierstockkrebs.
"Wir wissen, dass der Sensor Proteine und kleine Moleküle im Blut bindet und reagiert, aber wir wissen nicht, welche der Proteine oder Moleküle krebsspezifisch sind", sagt er.
Allgemeinere Daten, oder das Fehlen davon, sind nach wie vor ein Nachteil.
"Die Menschen teilen ihre Daten nicht, oder es gibt keinen Mechanismus, um es zu tun", sagt Frau Moran.
Ocra finanziert ein groß angelegtes Patientenregister, mit elektronischen medizinischen Aufzeichnungen von Patienten, die Forschern erlaubt haben, Algorithmen auf ihren Daten zu trainieren.
"Es ist früh - wir sind noch im wilden Westen der KI", sagt Frau Moran.

Other Articles in Health

News Image
Mutter hinter Martha Rule Aktien Schema frühen Erfolg

Fast einer von acht Telefonanrufen, die im Rahmen des Martha-Regelschemas getätigt wurden, hat zu einer potenziell lebensrettenden Änderung der Behandlung geführt, hat NHS England enthüllt. Das System ermöglicht es, Patienten und ihre Familien, die ihre Bedenken ignorieren, schnell zu verschlechtern...

Read more
News Image
Das Vertrauen in die psychische Gesundheit könnte seine Lizenz verlieren

NHS England sagt, daß das Vertrauen der psychischen Gesundheit, das den Mörder behandelte, der die Nottingham-Angriffe durchführte, an monatlichen Fortschrittstreffen teilnehmen muß, um über Verbesserungen zu diskutieren oder seine Lizenz zu verlieren. Valdo Calocane erhielt einen Krankenhausbefehl,...

Read more
News Image
Todesfälle durch Alkohol auf Rekordhöhe in England

In den letzten vier Jahren gab es in England "einen katastrophalen Anstieg" der Todesfälle, die ausschließlich durch Alkohol verursacht wurden, so die Zahlen der Regierung. Mehr als 8.200 Menschen starben an Alkohol im Jahr 2023 - ein Anstieg um 42 % gegenüber 2019 - mit den höchsten Raten im Nordos...

Read more
News Image
Krankenhäuser abschreiben £112m in ausländischen Patienten Rechnungen

London Krankenhäuser haben mehr als 112m in unbezahlten Behandlung Rechnungen von ausländischen Patienten zwischen 2018 und 2023 abgeschrieben, nach Zahlen von der BBC erhalten. Nach den geltenden NHS-Vorschriften müssen Krankenhaus-Trusts in England Patienten, die nicht "normal wohnhaft" im Vereini...

Read more
News Image
Selbst Morphium hilft meiner entsetzlichen Periode nicht.

"Es fühlte sich an wie erstochen zu werden, ich würde auf meinen Händen und Knien vor Schmerzen sein." Emily Handstock, 25 kämpft seit 10 Jahren mit Periodenschmerzen und dokumentiert die Qualen, die sie auf TikTok durchgemacht hat. "Ich wurde ins Krankenhaus eingeliefert und das Morphium berührte k...

Read more
News Image
Mutter des Mädchens operiert durch schändlich Chirurg sagt Krankenhaus 'Gaslit' sie

Die Mutter eines jungen Mädchens, das von einem schändlichen Chirurgen in einem berühmten Londoner Kinderkrankenhaus operiert wurde, sagte, sie hätte nie in seiner Obhut gelassen werden dürfen. Jodee Seeley erzählte BBC Newsnight, dass sie nach dem Great Ormond Street Hospital (Gosh), das sie beschu...

Read more
News Image
Hospize in England für 100 Mio. Pfund Förderung

Hospize in England sollen 100 Millionen staatliche Mittel über zwei Jahre erhalten, um die Lebensendeversorgung zu verbessern, hat Gesundheitsminister Wes Streeting angekündigt. Weitere 26m werden für Kinder und Jugendliche hospize, das ist eine Fortsetzung des Geldes, das zuvor durch einen Zuschuss...

Read more
News Image
Eins von vier Babys in England geboren von Caesarean

Eins von vier Babys wird jetzt von Kaiserschnitt geboren, die neuesten NHS-Daten für England zeigen. Der Anteil ist in den letzten zehn Jahren stetig gestiegen. Experten sagen, dass es mit einer "wachsenden Zahl" von "komplexeren" Schwangerschaften verbunden ist - weil die Mutter zum Beispiel älter...

Read more
News Image
Dartitis: Der Zustand, in dem Sie versuchen, einen Dart zu werfen - aber kann nicht

Der ehemalige Profi-Dartmeister Kevin Painter hat seit 40 Jahren fast jeden Tag Pfeile geworfen. Während seiner gesamten Karriere gedeihte er unter Druck, spielte in den renommiertesten Wettbewerben und nahm mehr als 900.000 in Preisgeld nach Hause. Aber Anfang dieses Jahres ging er, um einen Dart z...

Read more
News Image
"Ein Zugehörigkeitsgefühl hilft uns, Krebs zu heilen."

Ein Mann, der Prostatakrebs bekämpft hat beschrieben, wie Gruppen-Fitness-Sitzungen geholfen haben, sich zu erholen und bot einen "Gedanken der Zugehörigkeit". Richard Donaldson, 55, gehört zu einer Gruppe von 16 Männern, die das abwechslungsreiche Gesundheitsprogramm im Aberdeen FC-Pittodrie-Stadio...

Read more