एआई प्रणाली व्यापक कैंसर निदान प्रदान करती है

हांगकांग विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (एचकेयूएसटी) ने आज स्मार्टपाथ लॉन्च किया, जो एक व्यापक कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) प्रणाली है जिसे कैंसर देखभाल के लिए संपूर्ण पैथोलॉजी वर्कफ़्लो को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

स्मार्टपाथ कैंसर के व्यापक स्पेक्ट्रम में नैदानिक ​​​​निदान, उपप्रकार, बायोमार्कर मात्रा का ठहराव, उपचार प्रतिक्रिया मूल्यांकन और पूर्वानुमान संबंधी अनुवर्ती के लिए एकीकृत समर्थन प्रदान करता है, जिसका लक्ष्य टर्नअराउंड समय में तेजी लाना और उपचार योजनाओं के वैयक्तिकरण को बढ़ाना है।

इस प्रणाली को मेडिकल और इंजीनियरिंग इनोवेशन के लिए सहयोग केंद्र के निदेशक और कंप्यूटर विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग और केमिकल और जैविक इंजीनियरिंग विभाग के सहायक प्रोफेसर प्रोफेसर चेन हाओ के नेतृत्व में एक एचकेयूएसटी अनुसंधान टीम द्वारा विकसित किया गया था।

सबसे बड़े और सबसे विविध पैथोलॉजी डेटासेट में से एक से निर्मित, स्मार्टपाथ को 34 प्रमुख ऊतक साइटों पर फैले आधे मिलियन से अधिक संपूर्ण स्लाइड छवियों पर प्रशिक्षित किया गया था। यह सिस्टम को कैंसर वर्गीकरण, उपप्रकार, उपचार प्रतिक्रिया मूल्यांकन, जीवित रहने की दर की भविष्यवाणी और विस्तृत पैथोलॉजी रिपोर्ट तैयार करने सहित 100 से अधिक विशिष्ट नैदानिक ​​कार्यों में स्वास्थ्य देखभाल पेशेवरों की सहायता करने में सक्षम बनाता है।

पैथोलॉजी फाउंडेशन मॉडल के एकीकृत ढांचे पर आधारित फेफड़े, स्तन, कोलोरेक्टल और गैस्ट्रिक कैंसर सहित हांगकांग के सबसे प्रचलित कैंसरों में से कई का निदान करने की स्मार्टपाथ की क्षमता एक महत्वपूर्ण सफलता है।

स्मार्टपाथ को रेखांकित करने वाले अनुसंधान परिणाम हाल ही में आए थे प्रकाशित में नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग.

एंड-टू-एंड क्लिनिकल सहायता के लिए सुविधाएँ

स्मार्टपाथ की क्षमताएं दो एकीकृत बड़े एआई मॉडल द्वारा संचालित होती हैं:

1. कैंसर के प्रकारों में असाधारण सामान्यीकरण: इसके मूल में, सामान्यीकृत पैथोलॉजी फाउंडेशन मॉडल (जीपीएफएम) विभिन्न कैंसर ऊतकों में सटीक ट्यूमर पहचान, उपप्रकार और बायोमार्कर मात्रा निर्धारण के लिए एक एकीकृत ढांचा प्रदान करता है। यह सिस्टम को न केवल निदान करने की अनुमति देता है, बल्कि रोगी के जीवित रहने के परिणामों की भविष्यवाणी भी करता है और संभावित उपचार प्रतिक्रिया का आकलन करता है, जिससे व्यक्तिगत चिकित्सा योजनाओं के लिए डेटा-संचालित आधार बनता है।
2. गहरी अंतर्दृष्टि के लिए मल्टीमॉडल इंटेलिजेंस: मल्टीमॉडल नॉलेज-एन्हांस्ड होल-स्लाइड पैथोलॉजी फाउंडेशन मॉडल (mSTAR) पैथोलॉजी छवियों को पैथोलॉजी रिपोर्ट और ट्रांसक्रिप्टोमिक्स सहित समृद्ध प्रासंगिक डेटा के साथ एकीकृत करता है। यह फ़्यूज़न व्यापक पैथोलॉजी रिपोर्टों की स्वचालित, मिनट-स्पीड पीढ़ी को सक्षम बनाता है और एक शक्तिशाली दृश्य प्रश्न-उत्तर सुविधा प्रदान करता है, जिससे पैथोलॉजिस्ट एक स्लाइड पर विशिष्ट विवरण के बारे में सिस्टम से पूछताछ कर सकते हैं।

स्मार्टपाथ को एक एंड-टू-एंड समाधान के रूप में इंजीनियर किया गया है जो कैंसर देखभाल चक्र को सुव्यवस्थित करता है – तीव्र प्रारंभिक स्लाइड विश्लेषण और सक्रिय जोखिम अलर्ट से लेकर एआई-सहायता प्राप्त रिपोर्टिंग तक। क्लिनिकल वर्कफ़्लो में यह निर्बाध एकीकरण नैदानिक ​​बाधाओं को कम करने में मदद करता है, जिससे रोगविज्ञानियों को महत्वपूर्ण नैदानिक ​​निर्णयों और जटिल मामलों पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है।

प्रो. चेन हाओ, जिन्होंने विकास टीम का नेतृत्व किया, ने कहा, “स्मार्टपाथ का विकास प्रमुख नैदानिक ​​​​साझेदारों के साथ एक सहयोगात्मक यात्रा रही है। हम वर्तमान में हांगकांग और चीनी मुख्यभूमि में एक दर्जन से अधिक शीर्ष स्तरीय अस्पतालों के साथ काम कर रहे हैं, जो इसकी कठोर मान्यता के लिए मौलिक है। यह व्यापक साझेदारी नेटवर्क हमें वास्तविक दुनिया के नैदानिक ​​​​कार्यों और विविध रोगी आबादी की एक विशाल श्रृंखला में सिस्टम के प्रदर्शन का परीक्षण करने की अनुमति देता है।”

“परिणाम आशाजनक हैं: स्मार्टपाथ ने बेंचमार्क किए गए अधिकांश कार्यों में लगातार पहला स्थान हासिल किया है, जो घातक पहचान और उपचार प्रतिक्रिया भविष्यवाणी जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में बेहतर सटीकता का प्रदर्शन करता है। इसके अलावा, वास्तविक दुनिया के डेटा की यह निरंतर धारा एक शक्तिशाली फीडबैक लूप बनाती है। यह हमारी मशीन-सीखने की प्रक्रिया को बढ़ावा देती है, जिससे हमें एल्गोरिदम को लगातार परिष्कृत करने और सिस्टम की नैदानिक ​​सटीकता और पूर्वानुमान शक्ति को बढ़ाने में सक्षम बनाया जाता है।

प्रोफेसर चेन ने कहा, “यह एक स्थिर उपकरण नहीं है; यह एक निरंतर विकसित होने वाली प्रणाली है जो हर नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग के साथ स्मार्ट होती जाती है, जो वास्तव में बुद्धिमान, वैयक्तिकृत चिकित्सा में एक नए मानक का मार्ग प्रशस्त करती है।”

कठोर नैदानिक ​​परीक्षणों में सिद्ध प्रदर्शन

स्मार्टपाथ वर्तमान में चीनी मुख्यभूमि और हांगकांग के कई शीर्ष स्तरीय अस्पतालों में बहु-केंद्र नैदानिक ​​सत्यापन से गुजर रहा है। व्यापक बेंचमार्किंग में, सिस्टम ने मौजूदा मॉडलों से काफी बेहतर प्रदर्शन किया।

नानफैंग अस्पताल में हाल ही में एक संभावित अध्ययन में, स्मार्टपाथ ने फेफड़े, स्तन, कोलोरेक्टल आदि सहित कई प्रकार के कैंसर में 95% से अधिक सटीकता हासिल करते हुए असाधारण प्रदर्शन किया है। ये परिणाम लगातार नैदानिक ​​​​सटीकता को बढ़ाने, रोगी के जीवित रहने की भविष्यवाणी करने और विस्तृत पैथोलॉजी रिपोर्ट तेजी से तैयार करने की इसकी क्षमता की पुष्टि करते हैं।

प्रोफेसर लिआंग ली, पैथोलॉजी विभाग के निदेशक, नानफैंग अस्पताल, स्कूल ऑफ बेसिक मेडिकल साइंसेज, दक्षिणी मेडिकल यूनिवर्सिटी, ने नैदानिक ​​​​सत्यापन पर टिप्पणी की, “हमारे हालिया परीक्षणों के प्रारंभिक परिणाम अत्यधिक उत्साहजनक हैं। स्मार्टपाथ ने घातक पहचान की सटीकता में सुधार करने और विश्वसनीय पूर्वानुमान संबंधी भविष्यवाणियां प्रदान करने की उल्लेखनीय क्षमता का प्रदर्शन किया है। व्यापक प्रारंभिक रिपोर्टों की प्रणाली की तीव्र पीढ़ी हमारे नैदानिक ​​बदलाव के समय में कटौती करने में साबित हुई है समय-संवेदनशील कैंसर मामलों के प्रबंधन में महत्वपूर्ण कारक।

“हम अब पैथोलॉजी का भविष्य देख रहे हैं – जहां स्मार्टपाथ जैसी एआई-संचालित प्रणालियां क्लिनिकल वर्कफ़्लो में सहजता से एकीकृत होती हैं, हमारी नैदानिक ​​सटीकता को बढ़ाती हैं और रोगविज्ञानियों को सटीक और वैयक्तिकृत रोगी देखभाल के लिए अधिक सूचित, डेटा-संचालित निर्णय लेने के लिए सशक्त बनाती हैं।”

एचकेयूएसटी टीम और सहयोगी साझेदारों द्वारा स्थापित बेंचमार्क और फ्रेमवर्क ने क्षेत्र के लिए एक नया मानक स्थापित किया है, जो एक मजबूत और स्केलेबल नींव प्रदान करता है जिससे विश्व स्तर पर सटीक ऑन्कोलॉजी और स्मार्ट स्वास्थ्य देखभाल के लिए कम्प्यूटेशनल पैथोलॉजी में भविष्य के अनुसंधान में तेजी आने की उम्मीद है।

एचकेयूएसटी अनुसंधान टीम अब दुर्लभ और आनुवंशिक रूप से जटिल विकृतियों पर विशेष ध्यान देने के साथ अतिरिक्त कैंसर प्रकारों को संबोधित करने के लिए स्मार्टपाथ की क्षमताओं का विस्तार कर रही है। इन शोध पहलों का उद्देश्य सिस्टम के पूर्वानुमानित मॉडल को बढ़ाना और अधिक लक्षित चिकित्सीय रणनीतियों और बेहतर रोगी स्तरीकरण के माध्यम से सटीक चिकित्सा को आगे बढ़ाने में इसकी भूमिका को और मजबूत करना है।