Ny AI -plattform upptäcker neurodegenerativa sjukdomar i hjärnvävnadsprover

Forskare har utvecklat en plattform för artificiell intelligens för att upptäcka en rad neurodegenerativa sjukdomar i mänskliga hjärnvävnadsprover, inklusive Alzheimers sjukdom och kronisk traumatisk encefalopati, enligt en studie utförd vid Icahn School of Medicine vid Mount Sinai och publicerad i Nature medical journal Laboratorieundersökning . Deras upptäckt kommer att hjälpa forskare att utveckla riktade biomarkörer och terapier, vilket resulterar i en mer exakt diagnos av komplexa hjärnsjukdomar som förbättrar patientresultaten.

Uppbyggnaden av onormala tauproteiner i hjärnan i neurofibrillära trasslar är en egenskap hos Alzheimers sjukdom, men det ackumuleras också i andra neurodegenerativa sjukdomar, såsom kronisk traumatisk encefalopati och ytterligare åldersrelaterade tillstånd. Noggrann diagnos av neurodegenerativa sjukdomar är utmanande och kräver en högutbildad specialist.

Forskare vid Center for Computational and Systems Pathology på Mount Sinai utvecklade och använde Precise Informatics -plattformen för att tillämpa kraftfulla maskininlärningsmetoder på digitaliserade mikroskopiska objektglas framställda med hjälp av vävnadsprover från patienter med ett spektrum av neurodegenerativa sjukdomar. Tillämpa djupinlärning, dessa bilder användes för att skapa ett konvolutionellt neuralt nätverk som kan identifiera neurofibrillära trassel med en hög grad av noggrannhet direkt från digitaliserade bilder.

"Att använda artificiell intelligens har stor potential att förbättra vår förmåga att upptäcka och kvantifiera neurodegenerativa sjukdomar, representerar ett stort framsteg jämfört med befintliga arbetskrävande och dåligt reproducerbara tillvägagångssätt, "sade utredaren John Crary, MD, Doktorsexamen, Professor i patologi och neurovetenskap vid Icahn School of Medicine på Mount Sinai. "I sista hand, detta projekt kommer att leda till en mer effektiv och korrekt diagnos av neurodegenerativa sjukdomar. "

Detta är det första tillgängliga ramverket för utvärdering av algoritmer för djupinlärning med hjälp av storskaliga bilddata inom neuropatologi. Precise Informatics Platform möjliggör datahantering, visuell utforskning, objektbeskrivning, fleranvändargranskning, och utvärdering av djupinlärningsalgoritmresultat.

Forskare vid Center for Computational and Systems Pathology på Mount Sinai har använt avancerad datavetenskap och matematiska tekniker i kombination med banbrytande mikroskopteknologi, datorsyn, och artificiell intelligens för att mer exakt klassificera ett brett spektrum av sjukdomar.

"Mount Sinai är den största akademiska patologiavdelningen i landet och behandlar mer än 80 miljoner tester om året, som ger forskare tillgång till en bred uppsättning data som kan användas för att förbättra testning och diagnostik, slutligen leder till bättre diagnos och patientresultat, "sa författaren Carlos Cordon-Cardo, MD, Doktorsexamen, Ordförande för institutionen för patologi vid Mount Sinai Health System och professor i patologi, Genetik och genomvetenskap, och onkologiska vetenskaper vid Icahn School of Medicine.

• Forskare identifierar den första genetiska defekten kopplad till biliär atresi
• Forskning visar närvaron av jäst och svampar i bröstmjölk hos friska mödrar