Mikroskop z SI ułatwi walkę z nowotworami

Zespół amerykańskich naukowców opracował nowoczesny mikroskop wspierany przez sztuczną inteligencję. Dzięki niemu walka z nowotworami stanie się dużo łatwiejsza.

Nowotwory to wciąż jedna z najczęstszych przyczyn zgonów. I choć w ostatnich latach nastąpił spory postęp w dziedzinie ich wykrywania, to nadal jest to choroba zbierająca śmiertelne żniwo.

Wkrótce jednak walka z nowotworami stanie się znacznie łatwiejsza, dzięki nowej technologii opracowanej przez amerykańskich naukowców. Badacze z Uniwersytetu Rice oraz Uniwersytetu Teksas opracowali bowiem mikroskop wyposażony w sztuczną inteligencję.

Naukowcy są przekonani, że nowa technologia pozwoli sprawdzić markery raka w ciągu zaledwie kilku minut. Podczas operacji usuwania nowotworowych komórek, chirurdzy nigdy nie są pewni, czy udało im się pozbyć się ich wszystkich. Pozostawienie w organizmie nawet niewielkiej ich części może bowiem doprowadzić do nawrotu choroby. Bada się więc markery, by ustalić czy usunięto wszystkie rakowe komórki.

W typowych mikroskopach stosuje się kompromis między rozdzielczością przestrzenną, a głębią ostrości. Oznacza to, że tylko obiekty znajdujące się w tej samej odległości od obiektywu są wyraźnie zogniskowane. Dlatego próbki mikroskopowe muszą być bardzo cienkie i trzeba je osadzić na szkiełkach. To wiąże się z koniecznością wysyłania tkanek do laboratorium, gdzie poddaje się je odpowiedniej obróbce. Jest to proces czasochłonny i wymagający specjalistycznego sprzętu. Szpitale rzadko mają możliwość wykonywania preperatów do badania podczas operacji.

Tymczasem mowy mikroskop umożliwi szybkie i tanie badanie dużych skrawków tkanki, również w trakcie operacji, by ustalić czy udało się pozbyć nowotworu. Pozwala więc chirurgom zbadać brzegi guza w ciągu kilku minut od jego wycięcia. Urządzenie o nazwie DeepDOF wykorzystuje głębokie uczenie do szkolenia algorytmu komputerowego w celu optymalizacji gromadzenia i przetwarzania obrazu. Dzięki temu jest w stanie zapewnić głębię ostrości nawet pięciokrotnie większą niż najnowocześniejsze mikroskopy. Poza tym przechwycenie oraz przetworzenie obrazu zajmuje tylko dwie minuty.

Dzięki nowej technologii skuteczność usuwania nowotworów znacznie wzrośnie, co pozwoli ocalić więcej pacjentów.

Źródło