Kræft kan diagnosticeres præcist ved hjælp af en urintest med kunstig intelligens

Prostatakræft er en af ​​de mest almindelige kræftformer blandt mænd. Patienter er fast besluttet på at have prostatacancer primært baseret på PSA, en kræftfaktor i blodet. Imidlertid, da diagnostisk nøjagtighed er så lav som 30 %, et betydeligt antal patienter gennemgår yderligere invasiv biopsi og lider derfor af deraf følgende bivirkninger, såsom blødning og smerter.

Koreas Institut for Videnskab og Teknologi (KIST) meddelte, at det samarbejdende forskerhold ledet af Dr. Kwan Hyi Lee fra Biomaterials Research Center og professor In Gab Jeong fra Asan Medical Center udviklede en teknik til diagnosticering af prostatacancer fra urin inden for kun 20 minutter med næsten 100 % nøjagtighed. Forskerholdet udviklede denne teknik ved at introducere en smart AI-analysemetode til en elektrisk signal-baseret ultrafølsom biosensor.

Som en ikke-invasiv metode, en diagnostisk test med urin er praktisk for patienter og behøver ikke invasiv biopsi, og dermed diagnosticere kræft uden bivirkninger. Imidlertid, da koncentrationen af ​​kræftfaktorer er lav i urinen, urin-baserede biosensorer er kun brugt til at klassificere risikogrupper i stedet for til præcis diagnose indtil videre.

Dr. Lees team på KIST har arbejdet på at udvikle en teknik til diagnosticering af sygdom fra urin med en elektrisk signal-baseret ultrafølsom biosensor. En tilgang med en enkelt kræftfaktor forbundet med en kræftdiagnose var begrænset til at øge den diagnostiske nøjagtighed til over 90 %. Imidlertid, at overvinde denne begrænsning, holdet brugte samtidig forskellige slags kræftfaktorer i stedet for kun at bruge én til at forbedre den diagnostiske nøjagtighed innovativt.

Holdet udviklede et ultrafølsomt halvledersensorsystem, der er i stand til samtidig at måle spormængder af fire udvalgte kræftfaktorer i urinen til diagnosticering af prostatacancer. De trænede kunstig intelligens ved at bruge sammenhængen mellem de fire kræftfaktorer, som blev hentet fra den udviklede sensor. Den trænede AI-algoritme blev derefter brugt til at identificere dem med prostatacancer ved at analysere komplekse mønstre af de detekterede signaler. Diagnosen af ​​prostatacancer ved at bruge AI-analysen påviste med succes 76 urinprøver med næsten 100 procent nøjagtighed.

"For patienter, der har brug for operation og/eller behandlinger, kræft vil blive diagnosticeret med høj nøjagtighed ved at bruge urin for at minimere unødvendige biopsier og behandlinger, som dramatisk kan reducere medicinske omkostninger og medicinsk personales træthed, " Professor Jeong ved Asan Medical Center sagde. "Denne forskning udviklede en smart biosensor, der hurtigt kan diagnosticere prostatakræft med næsten 100 procent nøjagtighed kun gennem en urintest, og det kan yderligere bruges til præcise diagnoser af andre kræftformer via en urintest, " sagde Dr. Lee ved KIST.