人工智能帮助医生诊断和治疗癌症7种措施

当你听到癌症时，你首先想到的是什么?是“死亡”吗?如果你说是的，那就对了。根据世界卫生组织的报告，20%的男性和17%的女性在一生中会患上癌症，12.5%的男性和9%的女性死于癌症。癌症是仅次于心脏病的第二大死亡原因，每年有50多万人死于癌症。

 

值得庆幸的是，科技正在改变这一切。我们已经看到人工智能战胜了流感等疾病，但它能战胜癌症等疾病吗?许多专家认为可以。在本文中，您将了解人工智能和超级计算机如何联合起来战胜癌症。

 

1.药物设计

 

在超级计算机出现之前，创造一种治疗危险疾病的新药需要大量的投资和大量的时间。如此多的耗时，以至于现代技术对某种疾病的真正好处——从未惠及患者。有了超级计算机，研究人员现在可以用更少的投资更快地发现新的药物和治疗方法。

 

例如，MDAnderson癌症中心的ZhangShuxing已经使用超级计算机扫描了1500种药物，以确定哪些药物可以抑制TNIK。TNIK是一种负责结肠癌患者细胞信号转导的酶。这项新技术使人们能够迅速发现治疗危险疾病的正确药物。

 

2.免疫疗法

 

免疫疗法是一种增强身体自然防御机制的治疗方法，因此它可以与癌症作斗争。免疫疗法的问题是它并不对所有癌症患者有效。它可能对某些人起作用，但其他人不起作用。超级计算机可以帮助研究人员识别免疫治疗的肿瘤反应，并观察不同的患者身体对这种治疗的反应。了解这些变量可以提供来自大量不同数据集的可操作的临床知识。

 

从数据集获得的临床信息意味着研究人员可以使用这些信息来开展积极的临床试验，并可以严格分析与免疫蛋白相关的遗传数据。因此，我们可能会看到更有效的癌症治疗方法，更多的患者将能够战胜癌症。

 

3.手术

 

癌症最流行的治疗方法之一是手术，但有时手术并不是最安全的。在手术过程中和手术后可能会发生许多并发症。例如，如果医生切除的肿瘤太少，总是有复发的风险，这可能会对患者造成伤害。

 

德克萨斯大学的研究人员在没有任何外科医生的情况下，使用超级计算机对犬类肿瘤进行激光治疗。借助我们今天拥有的图像和数据的数量，研究人员和外科医生可以依靠手术模拟。现在，科学家们正试图用便携式系统复制同样的东西。人工医生和外科医生为病人进行手术的日子即将到来。你永远不会知道你可能会在几年内看到一个机器人进行手术。

 

4.放射与质子治疗

 

另一种癌症治疗的标准模式是X射线辐射，但它正慢慢地被一种称为质子疗法的新治疗方法所取代。在质子治疗中，一束质子被射向癌细胞以摧毁它们。这种治疗的优点是它不会损害周围组织。这种处理方法的绝对精确度迫使设备进行完美的校准，并且几乎不存在误差余量。研究人员还使用超级计算机来研究新型X射线，这种X射线结合了实时成像和治疗，以复制质子疗法。

 

5.癌症诊断

 

我们都知道诊断癌症是第一步。你越快诊断出这种疾病，就越容易治愈。随着医学的进步，新型的DNA测试和灵敏的身体扫描正在开发中，这将有助于快速诊断疾病。然后在你的血液中植入纳米传感器，它会通知癌细胞。

 

这些新测试的问题在于对患者进行测试可能很危险，所以科学家们正在使用超级计算机来创建模拟，以帮助他们测试这些新测试的有效性。

 

科学家们已经开发出一种新的诊断设备，他们称之为纳米孔。这种装置穿过膜上的一个薄孔，能够在体内进行DNA测序。此外，当DNA分子通过时，它可以检测癌症的迹象。研究人员还在开发纳米载体，可以用来捕获DNA分子。

 

6.基因组学

 

一个人类基因组包含30亿个碱基对。30亿是一个巨大的数字，它可以确定哪里可能发生突变——手动这几乎是不可能的。这就是人工智能和机器学习的用武之地。这两种技术都非常擅长从海量数据集中识别模式。当你把它与超级计算机的能力结合起来，你将能够在几分钟内分析这数十亿对数据，而不是几周。快速配对分析使医学科学家能够开发出更多的靶向疗法，从而消除患者体内的癌症根源。这还不是全部;超级计算机还帮助科学家识别癌症风险因素，并观察每个癌症患者对不同治疗的反应。

 

7.针对患者的治疗

 

就像在应用程序开发中一样，一种模式并不适用于所有癌症治疗。每个病人都是不同的，对不同的治疗会有不同的反应。关于癌症治疗方法的正确方案，研究人员目前存在分歧。有些人可能会使用数据挖掘技术，而其他人则更喜欢数学模型。计算肿瘤学中心的负责人托马斯·扬基洛夫(ThomasYankeelov)属于后一种阵营。

 

托马斯·扬基洛夫说，“如果你有一个模型，可以概括肿瘤如何生长和对治疗的反应，那么它就变成了一个典型的工程优化问题。我有这么多的药和这么多的时间。最好的方法是让它在最长的时间内最大限度地减少肿瘤细胞的数量？“