当您听说癌症时,想到的第一件事是什么?您是否说过“ 死亡?”如果你做到了,那你是对的。根据世界卫生组织的报告,一生中男性罹患癌症的比例为20%,女性为17%,男性为12.5%,女性为9%。癌症是仅次于心脏病的第二大死亡原因,每年造成超过500,000人死亡。

AI技术-紫沐兜

值得庆幸的是,技术可以彻底改变这一切。我们已经看到人工智能比流感等疾病更胜一筹,但它可以像癌症一样承受疾病的威胁。许多专家认为可以。在本文中,您将学习人工智能和超级计算机如何联合起来战胜癌症。请继续阅读以了解更多信息。

1.药物设计

在超级计算机出现之前,开发一种新药来治疗危险疾病需要大量投资和大量时间。发生了如此多的耗时,以至于现代技术对某种疾病的真正好处-从未惠及患者。借助超级计算机,研究人员现在可以更快地以更少的投资识别新药和新疗法。

例如,MD安德森癌症中心的Zhang Shuxing已经使用超级计算机扫描了1500种药物,以确定哪些药物可以抑制TNIK。TNIK是负责结肠癌患者细胞信号传导的酶。新技术可以快速发现正确的药物来治疗危险疾病。

2.免疫疗法

免疫疗法是一种增强人体自然防御机制的疗法,因此可以与癌症抗争。免疫疗法的问题在于它不适用于所有癌症患者。它可能适用于某些产品,但不适用于其他产品。超级计算机可以帮助研究人员识别免疫疗法的肿瘤反应,并观察不同患者的身体对该疗法的反应。了解这些变量可从大量的不同数据集中提供可行的临床知识。

从数据集获得的临床信息意味着研究人员可以使用此信息来开展积极的临床试验,并可以严格分析与免疫蛋白有关的遗传数据。结果,我们可能会看到更有效的癌症治疗方法,更多的患者将能够战胜癌症。

3.手术

手术是最受欢迎的癌症治疗方法之一,但有时手术并非最安全。手术期间和之后可能会发生许多并发症。例如,如果医生切除的肿瘤太少,则始终存在复发的风险,这可能会伤害患者。

德克萨斯大学的研究人员已经使用超级计算机对犬的肿瘤进行激光治疗,而没有任何外科医生。借助我们今天拥有的图像和数据的数量,研究人员和外科医生可以依靠手术模拟。现在,科学家们正在尝试通过便携式系统复制同样的东西。人工医生和外科医生为病人提供手术服务的日子就在附近。您永远不会知道您可能会在几年内看到机器人进行手术。

4.放射与质子治疗

癌症治疗的另一种标准模式是X射线辐射,但是它逐渐被称为质子治疗的新治疗方法所取代。在质子治疗中,向癌细胞发射一束质子以破坏它们。这种治疗的优点是它不会损伤周围的组织。这种处理的绝对精度迫使设备进行完美的校准,并且几乎不存在误差余量。研究人员还  使用超级计算机研究结合实时成像和治疗方法以复制质子治疗方法的新型X射线。

5.癌症诊断

众所周知,诊断癌症是第一步。您越早诊断出疾病,就越容易治愈。随着医学科学的进步,正在开发新型的DNA测试和敏感的身体扫描,这将有助于快速诊断该疾病。然后在您的血液中植入了纳米传感器,它将通知癌细胞。

所有这些新测试的问题在于对患者进行测试可能很危险,因此科学家正在使用超级计算机来创建模拟,以帮助他们测试这些新测试的有效性。

科学家开发了一种新的诊断装置,他们称之为纳米孔。该装置穿过膜上的细孔,并能够在体内进行DNA测序。此外,随着DNA分子的通过,它可以检测出癌症的迹象。研究人员还致力于开发可用于捕获DNA分子的纳米载体。

6.基因组学

一个人类基因组包含30亿个碱基对。30亿是一个庞大的数字,可以确定哪里可能发生突变-几乎不可能手动进行。这就是人工智能和机器学习的用武之地。这两种技术都非常适合从海量数据集中识别模式。当您将其与超级计算机的功能结合使用时,您将能够在数分钟内而不是数周内分析数十亿对电缆。快速配对分析使医学科学家能够开发出更多的目标疗法,从而消除患者体内癌症的根源。这还不是全部;超级计算机还帮助科学家确定了癌症危险因素,并了解了每位癌症患者对不同疗法的反应。

7.针对患者的治疗

就像在应用程序开发中一样,就癌症治疗而言,一种尺寸并不适合所有情况。每个病人都是不同的,对不同的治疗方法会有不同的反应。目前,对于癌症治疗方法的正确方案,研究人员存在分歧。有些人可能使用数据挖掘技术,而另一些人则更喜欢数学模型。计算肿瘤学中心主任托马斯·扬基洛夫(Thomas Yankeelov)在后一个营地。

托马斯·扬基洛夫(Thomas Yankeelov)说,

“ 如果您拥有一个可以概括肿瘤生长和对治疗反应的模型,那么它将成为经典的工程优化问题。``我有那么多毒品和时间。使其在最长时间内最小化肿瘤细胞数量的最佳方法是什么?”

研究人员正在寻找方法来预测特定治疗对特定患者的效果。AI趋势可以通过识别模式并做出预测来帮助实现这一目标。

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