AI个体化癫痫病人管理新时代丨Airdoc莫纳什研究中心最新论文

《the BMJ》-Brain Health（英国期刊脑心理健康一新专辑）10月刊刊登了关于脑瘤外科移植手术管理制度的最一新研究课题成果。此次研究课题成果表明，图表处理的持续发展都未备有格外直观的建模来预报脑瘤个体患儿的外科移植手术结果。全DNA抽样和常用患儿相异的造血组织起来的精细癌症建模确实会在未来会将试错法替换成为脑瘤精细外科移植手术。本研究课题由Airdoc Monash Research Center戈宗元博士团队联合莫纳什中枢神经子系统发育癌症研究课题中的心据悉联合完成。

一个多世纪以来，脑瘤外科移植手术一直是试错法。虽然有基本相同特普遍性的药选择Guide，但药否见效，只能常用后才发觉，如果没效就要先在此之后下一种药，正数直到找到合适的外科移植手术方式。因此耽误病程的患儿不在少数。但此次Patrick Kwan(关国良)及同事探讨指显现出未来会通过AI预报脑瘤的中风，为患儿冗余最适当的药。

生物科技双向Transformers编码方式(BioBERT)是最一新的基于最深处自学磁力子技术的先培训生物科技语法对此建模，旨在主要用途生物科技自然语言的掘显现出护航。BioBERT披露于2020年初，它通过促进常用来自许多其他图表特普遍性的非非标准图表，例如磁力子心理健康就有和病变报告，来支持建模培训。联结稳固的最深处自学平面图随机性建模，这使得研究课题职员可以在外科移植手术结果分析中的还包括格外更高粒度且确实感兴趣的反馈，而基本上的统计分析则必须做到这一点。

外科移植手术反应的不断定普遍性是主要缺陷

外科移植手术脑瘤有许多药以及非药干预控制措施，例如手术移植手术、中枢神经子系统闭环和饮食疗法。然而，当前的外科移植手术管理制度标准仍然依赖于串列在此之后不尽相同的抗脑瘤药外科移植手术的试错法。虽然有基于脑瘤中风基本相同特普遍性（局灶普遍性或年初普遍性中风）的药选择Guide，但在分组分析时，许多药具完全相同的。对于任何等价的患儿，必须预报哪种药最有效率并应曾为初始外科移植手术。尽管一新药激增，市场上有20多种药，但有三分之一的患儿的脑瘤中风必须被抗脑瘤药操纵。

在21世纪许多人口众多，大多数一新病症为脑瘤的患儿是由初级保健医生完成外科移植手术的。如果在最初的外科移植手术中的必须操纵脑瘤中风，则将患儿转诊给都是中枢神经子系统科中医师，如果先进一步的药外科移植手术告终，则将其转诊至脑瘤中的心。这种按部就班的保健路径意味着在脑瘤专家检验确实具耐药普遍性脑瘤近期的患儿早先，极为最重要的时时有仍未流失了。其他外科移植手术选择，例如移植手术，被普遍地指显现出是最终的方式。眼见的是，具体的时时有拖延意味着这些外科移植手术方式确实效果不佳。结果有时候是多年的生活精确度急剧下降，经济的发展急剧下降和死亡率增加。

这一处境确实通过一种有效的、能找到外科移植手术结果与患儿个人特征时有相共同点的方式上的方式来解决。耐药普遍性脑瘤近期的患儿这；也就可以被及早的分诊，从而尽快取得宝贵的专科保健资源。人工智能（AI）和造血研究课题的最一新进展使人们寄借此于脑瘤形体外科移植手术管理制度将确实马上视作这种串列外科移植手术途径的可行普遍性替代方案。

A：基本上试错外科移植手术法

BC：人工智能和造血形体外科移植手术管理制度

医学人工智能

图表处理刚刚探究在脑瘤教育领域里通过脑磁力平面图建模来预报和验证脑瘤的中风。最近的一项研究课题常用了9571例常规收集的后背脑磁力平面图就有来培训一个最深处中枢神经子系统网络，该迭代在验证中风期痫；也放磁力方面很低专家。研究课题职员还常用了基于时时有序列的迭代（例如，在响应普遍性中枢神经子系统刺激子系统中的常用的单线迭代）来分析受控的、持续给与的颅内脑磁力平面图接收机，以共同开发脑瘤中风该子系统。如果在大规模病变试验中的断言有效率，这种子系统可以帮助患儿先严防并缩减脑瘤中风所所致的丧命。

生物科技双向Transformers编码方式(BioBERT)是最一新的基于最深处自学磁力子技术的先培训生物科技语法对此建模，旨在主要用途生物科技自然语言的掘显现出护航。BioBERT披露于2020年初，它通过促进常用来自许多其他图表特普遍性的非非标准图表，例如磁力子心理健康就有和病变报告，来支持建模培训。联结稳固的最深处自学平面图随机性建模，这使得研究课题职员可以在外科移植手术结果分析中的还包括格外更高粒度且确实感兴趣的反馈，而基本上的统计分析则必须做到这一点。

AI上的持续发展为相结合有效的预报药外科移植手术反应的建模带来了借此。斯坦福脑瘤中的心的一项研究课题刚刚共同开发AI建模根据举例来说的脑瘤中风，基因，物理化学，病变，药和周围环境图表预报抗脑瘤药外科移植手术结果。主要用途预报药外科移植手术反应的单纯AI迭代和读写图表现有还有待断定。因此，未来会的研究课题应探究格外先进、格外精细的平面图随机性AI建模，并利用大型纵向脑瘤申领图表，以便可以从患儿的出有中的掘显现出年初的反馈。这些研究课题确实会通过应用自然语法处理应用的软件来分离出来非非标准图表来强化建模。

△ 培训的建模在不尽相同的图表集上不加transfer learning做盲测

△ 不尽相同cohort图表集之时有的歧异

DNA学、造血和精细外科移植手术

针对脑瘤病人的全DNA临床研究研究课题仍未发现了格外加多的脑瘤具体基因序列，还包括单核苷酸基因序列核糖体基因序列突变（SNVs）和DNA热点。据研究课题估计，大约有70％的脑瘤发生率确实是由于一种或多种基因因素引致的。即使仍未有具体研究课题的类似个案，但是现有已为不明确致病基因序列型的比对将在何种程度上影响病变实践中的的外科移植手术议程。为了解决这一基础知识鸿沟，一项刚刚完成的数据分析试验旨在断定难治普遍性脑瘤患儿的全DNA测序的病变效用和开发成本实用性。

如果基因学基础知识要转视作格外好的外科移植手术方式，那么格外加前提地了解基因序列型的功能就变得至关最重要。为此，研究课题职员采用了基本上的动物和蛋白癌症建模，将错误的基因序列插入生物体的DNA中的。然后通过与对应或“野生型”长时间完成比较来断定病变病变学推移。

就脑瘤而言，针对SCN1A基因序列型（所致大多数Dret综合征发生率的基因序列30）的癌症建模研究课题已将抑制普遍性中的时有中枢神经子系统元的钙离子连接线功能增更高确指显现出脑瘤具体的病变学前提改变。这一发现所致了对Dret综合征中的药选择的之后检验，并防止了钙离子连接线切断药的常用，因为它们确实先进一步增更高中枢神经子系统元功能从而所致脑瘤中风加剧。

但是在大多数情况，由于现有癌症建模研究课题的局限普遍性，很多SNVs的致病机理已为不明确。如果要在脑瘤外科移植手术中的普遍采用精细医学，那么被断定具基因序列型的患儿必须接受快速验证；而且该基因序列型还应用肾脏建模完成检查，以检验其病变病变严重性和重塑癌症长时间，并完成精心个性化的药外科移植手术测试和选择。

利用从患儿自身蛋白诱导归因于的多潜能造血（iPSCs）给与人源中枢神经子系统元，可以相结合极为单纯的脑瘤癌症建模。iPSCs不仅携带患儿自身的基因反馈；而且可以植被或“分化”成多种蛋白系，还包括多种中枢神经子系统蛋白甲型。

△ 多种中枢神经子系统蛋白甲型

这些从患儿蛋白相异取得的中枢神经子系统建模可以普遍主要用途研究课题基因序列型引致的中枢神经子系统具体基因基因序列，例如极度的中枢神经子系统元基本上和突触引导，这些都是基本上的非中枢神经子系统癌症建模必须实现的。该建模也仍未被主要用途鉴别携带更高致病普遍性突变基因序列中枢神经子系统元的极度基因基因序列，如20世纪发育普遍性脑病。

基于iPSCs的癌症建模最独具的优势是必须研究课题基因序列型的组合效应（在单个患儿中的比对显现出的多个SNV）和基因序列破损未知的情况。然而，在基于iPSCs的建模可主要用途病变外科移植手术早先，还有并不需要解决难关。并不需要格外多的研究课题来断言过多活跃的中枢神经子系统网络基因基因序列（一个脑瘤的病变特征）否可以在黏附里重塑；还并不需要格外多的研究课题来断定在这些肾脏建模中的测得的磁力文艺活动与脑磁力平面图上观察到的脑瘤；也磁力文艺活动之时有的共同点。

现有基于iPSCs的中枢神经子系统建模有一个潜在局限普遍性，就是依赖于足够的蛋白精细普遍性来组织起来脑瘤；也文艺活动。为了解决这一缺陷，研究课题职员将研究课题转向类脑肾脏（含在神经中的发现的多层蛋白和有组织结构）。增加癌症建模的精细普遍性对于直观地各种类型所致人类脑瘤的各种蛋白特普遍性和神经区域的功能障碍是至关最重要的。此外，多磁力极阵列可以就有多种形式中枢神经子系统元的协调化学键，已被主要用途验证指导的类肾脏发显现出的脑磁力平面图；也接收机。

基于iPSC的建模可以无限期植被，而且不会给患儿带来任何风险，因此它们对于在患儿特定背景下完成核酸抽样潜在药极为最重要；借此是比对显现出一新颖的、有针对普遍性的抗脑瘤药。事实上这些建模仍未成功地主要用途其他中的枢中枢神经子系统子系统癌症的核酸药抽样。这；也一个一新颖的、基于人源蛋白的药抽样平台可以解决我们对基本上犬科建模的情况严重依赖；基本上的野猫建模阻碍了抗脑瘤药的发展；这也有助于解释为什么三分之一以上的脑瘤患儿依赖于有效率的药外科移植手术。

形体脑瘤外科移植手术管理制度的将来

如果要实现形体的脑瘤外科移植手术管理制度，必须将磁力子技术持续发展与改善心理健康文化教育和取得专科保健机会相联结。未来会这些结果预报建模不仅会对专家有价值，而且将可以帮助全科医生用它们对患儿完成分类以便及早将其分诊至脑瘤中的心。

基于AI的病变议程支持建模可以直观地预报每个抗脑瘤药对于个体患儿的成功外科移植手术的确实普遍性。这些建模被反转为的软件并取得加拿大食品药品监督管理制度局和其他监管机构的批准后，归入“作为保健设备的的软件”几类。的网站既可以单独常用也可以集成到磁力子出有子系统中的，并能通过现实中的的反馈来减低普遍性能。它可以识别耐药普遍性脑瘤近期患儿，并能及早、且有针对普遍性地备有价格低廉的专科保健或移植手术检验维修服务。的网站被断言是经济有效率的，可主要用途优先决定患儿踏入专科脑瘤外科移植手术中的心。

以上篇名显现出自 ： [1] Chen, Zhibin, Ben Rollo, Ana Antonic-Baker, Alison Anderson, Yuanlin Ma, Terence J. O’Brien, Zongyuan Ge, Xuefeng Wang, and Patrick Kwan. "New era of personalised epilepsy management." bmj 371 (2020).[2] Choong, Jiun H., Haris Hakeem, Zhibin Chen, Martin Brodie, Nicolas Lawn, Tom Drummond, Patrick Kwan, and Zongyuan Ge. "Application of transformers for predicting epilepsy treatment response." medRxiv (2020).