使用AI进行尿液检查可以精确诊断前列腺癌

前列腺癌是男性中最常见的癌症之一。确定患者主要基于PSA（一种血液中的癌症因子）患有前列腺癌。但是，由于诊断准确性低至30％，相当多的患者接受了额外的侵入性活检，因此遭受了诸如出血和疼痛之类的副作用。韩国科学技术研究院（KIST）宣布，由生物材料研究中心的Kwan Hyi Lee博士和牙山医学中心的In Gab Jeong教授领导的协作研究小组开发了一种仅需20分钟即可诊断出近100种疾病的技术％ 准确性。研究团队通过将智能AI分析方法引入基于电子信号的超灵敏生物传感器中来开发了此技术。

作为一种非侵入性方法，使用尿液对患者来说很方便，不需要进行侵入性活检，因此诊断无副作用。但是，由于尿液中癌症因子的浓度较低，因此，基于尿液的生物传感器仅用于对危险人群进行分类，而到目前为止尚未用于精确诊断。

KIST的Lee博士团队一直在努力开发一种使用基于电子信号的超灵敏生物传感器诊断尿液疾病的技术。使用单一癌症因子与关联的方法在将诊断准确性提高到90％以上方面受到了限制。但是，为了克服这一局限性，该团队同时使用了多种癌症因素，而不是仅使用一种来增强创新性。

该团队开发了一种超灵敏的半导体传感器系统，能够同时测量尿液中痕量的四种选定的癌症因子，以诊断前列腺癌。他们利用从开发的传感器获得的四个癌症因素之间的相关性来训练AI。经过训练的AI算法然后通过分析检测信号的复杂模式来识别患有前列腺癌的人。利用AI分析对前列腺癌的诊断成功地检测了76个尿液样本，准确率几乎为100％。

对于需要手术和/或治疗的患者，通过使用尿液以减少不必要的活检和治疗，可以高度准确地诊断出癌症，这可以显着减轻医护人员的疲劳，牙山医学中心的郑教授说。这项研究开发了一种智能生物传感器，仅通过尿液检查就可以以几乎100％的准确性快速诊断前列腺癌，并且可以通过尿液检查将其进一步用于其他癌症的精确诊断中，＆＃34; KIST的Lee博士说。更多信息：Hojun Kim等人，《通过尿液多标志物传感器和人工智能分析对前列腺癌进行无创精确筛查》，ACS Nano（2020年）。 DOI：10.1021 / acsnano.0c06946