AI医疗的切入点在哪?

栏目:小说资讯  时间:2023-06-20
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  AI对于医疗健康领域中的应用已经非常广泛,人工智能+医疗市场发展前景广阔,大量创业公司活跃于医疗领域。全球AI医疗比较完整的产业结构已形成,那切入点在哪里?

  大脑液体流动系统与神经疾病的关联

  大脑血管周围有一种称为脑血管周围间隙的空间,它们可以运输类似水的液体,在大脑中进行循环,并帮助清除废物。这种液体流动系统在大脑中起着重要的作用,但是它也容易发生变化,从而导致一些神经疾病,包括阿尔茨海默症、小血管病、中风和创伤性脑损伤等。然而,要在活体中测量这种液体流动系统是非常困难的,因为它非常微小且复杂。

  

  为了解决这个问题,一支由机械工程师、神经科学家和计算机科学家组成的多学科团队,由罗切斯特大学机械工程系副教授道格拉斯·凯利(Douglas Kelley)领导,开发了一种基于人工智能的新技术,可以准确地计算大脑液体流动系统的流速。他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

  人工智能技术测量大脑液体流动系统

  凯利说:“在这项研究中,我们结合了一些从动物模型中得到的测量数据,以及一种新颖的人工智能技术,让我们能够有效地测量以前从未能够测量过的东西。”

  

  这项工作是在罗切斯特大学转化神经医学中心联合主任麦肯·内德加德(Maiken Nedergaard)多年实验的基础上进行的。该团队之前已经能够通过向液体中注入微小颗粒,并随时间测量它们的位置和速度,对脑血管周围间隙中的液体流动进行二维研究。但是,要理解这个系统的全部复杂性,需要更复杂的测量方法。

  为了解决这个挑战,该团队与布朗大学的乔治·卡尼亚达基斯(George Karniadakis)合作,利用了人工智能。他们将现有的二维数据与物理信息神经网络结合起来,创建了前所未有的高分辨率图像。

  凯利说:“这是一种揭示压力、力和三维流速的方法,比我们通常能够做到的要准确得多。压力很重要,因为目前还没有人确切地知道什么样的泵送机制驱动着大脑中的所有流动。这是一个新领域。”

  

  人工智能技术对神经疾病治疗的意义

  该团队认为,这种人工智能技术对于开发神经疾病的治疗方法有着重要的意义。通过测量大脑液体流动系统的变化,可以更好地了解神经疾病的发生机制,从而寻找更有效的干预措施。

  该团队的下一步计划是将这种技术应用于不同类型的动物模型,以及不同阶段的神经疾病,以探索大脑液体流动系统与神经功能之间的关系。

  

  该研究得到了计算神经科学协作研究项目、国立卫生研究院大脑计划和美国陆军研究办公室多学科大学研究计划的支持。

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