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【癌症資訊新聞轉載】前列腺癌|美麻省理工運用狗狗訓練人工智能 靈敏嗅覺辨別早期癌症準確度達70% 

   癌症資訊新聞轉載   

(新聞日期:2020 年03月02日)

人工智能可以跟狗狗學習,嗅出癌症
MIT發覺人工智能可以跟狗狗學習,嗅出癌症。(資料圖片)

 

狗隻的嗅覺有多靈敏?過往已有訓練狗隻搜尋個別食材、偵緝毒品,甚至可嗅聞病人尿液以辨識各種癌症疾病,去年又有硏究顯示狗隻似乎有偵測新冠肺炎的能力。這種幾近超乎化學分析技術的能力,受到科學家的關注,美國麻省理工學院最近便在其學院網站公佈一項全新偵測系統,指可以辨識空氣中微生物和化學樣本,系統亦結合經狗隻學習的人工智能以強化效果,偵測系統可偵察洩漏煤氣等事故,同時亦可辨識如癌症疾病樣本的明顯特徵。

負責硏究的科學家Mershin指這套自動氣味偵測系統十分精巧的骰,並可裝置在手提電話內。系統是麻省理工的科學家以及18位來自Johons Hopkins大學的硏究員,聯同其他大學及團體如前列腺癌症基金會合作硏發。系統本身收集了不少來自空氣微生物及化學分析的結果,硏究人員之所以想到加入以狗隻嗅覺訓練的人工智能,是因為Mershin看到狗隻超凡的嗅覺辦識能力。

過往有大量硏究顯示經訓練的狗隻可辨識多種的疾病,包括肺癌、乳癌卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌。Mershin指出即使在測試當中,狗隻在某些個案中的嗅覺能力,比目前實驗室的測試結果更準繩。他更特別指︰「狗隻甚至比其他科技器材更早辨認出不同種類的癌症。有時狗隻甚至可識別出完全沒有相同生物份子和氣味物質特徵的癌症。」

Mershin及其團隊經過數年的硏究改良,令這小型的偵測系統結合了穩定的哺乳類動物嗅覺受體,其接收的數據可透過智能手機功能即時處理。「這種偵測器配備了經人工智能開發的演算法,比一般的篩查方法更快地偵測到疾病的早期徵兆,甚至可以發出煙霧或洩漏煤氣警報。」

在近期的一項測試中,團隊用上經訓練的狗隻、英國醫療檢測犬和小型偵測系統去辨認50個由前列腺癌患者提供的尿液樣本和一些沒有疾病的對照樣本。他們使用人工智能去抽出樣本之間的異同,令偵測系統更易辨認出疾病。而在同樣的樣本辨認中,系統跟狗隻的成功辨識率相若,兩種方法均達70%成功率。

MIT科學家Mershin指研究所狗狗有偵測疾病的早期徵兆的嗅覺
狗狗有偵測疾病的早期徵兆的嗅覺。MIT科學家Mershin指研究所裏的狗功不可沒。 圖片來源: Medical Diagnostic Dogs

事實上,小型偵測系統本身的靈感度已比狗隻的嗅覺強200倍,團隊之所以要加入人工智能的程式,是因為他們想系統持續學習狗隻的氣味辨認模式,這種辨認模式是無法從一般化學分析中習得。「我們清楚偵測系統現已比狗隻優勝,我們之前沒有想到透過訓練人工智能來模仿狗隻的能力,很高興我們現在的確做到了。」Mershin說。

小型偵測系統的硏究望能繼續下去,Mershin冀能把硏究範圍進一步擴大,甚至把這技術發展成適合臨床用途,但訓練系統需要的大量樣本測試、檢定成本十分昂貴。

縱然如此,Mershin仍努力令硏究可延續下去,他提到早前在前列腺癌辨識測試中,狗隻把對照組(沒有疾病的尿液樣本)其中一個樣本辨認為陽性,那位人士得悉狗隻的辨識結果,選擇了作進一步監察檢查,結果在數月後,他被診斷為極早期的前列腺癌。Mershin表示即便只是單一個案,但這確實影響了他更希望讓系統學習更多。只有讓系統學習更多狗隻的辨認能力,以及更大範圍的樣本收集硏究,這項技術才有更強能力幫助人類及早得知患病。

資料來源︰

Andreas Mershin et al., Feasibility of integrating canine olfaction with chemical and microbial profiling of urine to detect lethal prostate cancer. PLOS ONE, 2021 ; MIT News

圖片來源:Pixabay

文章轉載自: 蘋果日報Apple Daily

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