AI个体化癫痫放射治疗管理新时代丨Airdoc莫纳什研究中心最新论文

《the BMJ》-Brain Health（英美生理反应学杂志脑身体健康专辑）10月刊刊出有了关于较高血压化疗经营管理的不断更新科学科研形同果。此次科学科研形同果表明，神经网络的进步有望发放越发正确地的数学模型来得出有较高血压其本质较高血压的化疗结果。仅有原核生物筛选和用到较高血压则有的干肝细胞建起的十分复杂结核病数学模型显然会在今后将试错法则替换成为较高血压精准化疗。本科学研究由Airdoc Monash Research Center戈宗元博士团队倡议莫纳什中枢神经系统退化结核病科学研究中会心近日倡议完形同。

一个多世纪以来，较高血压化疗一直是试错法则。虽然有大体一般来说的本品选项指南，但药究竟见效，只能用到后才发觉，如果没效就要再在此之后下一种药，以此类推直到找出有合适的化疗原理。因此耽误病程的较高血压不在少数。但此次Patrick Kwan(关国良)及同事阐述确信今后通过AI得出有较高血压的心脏病，为较高血压最简单最适合的本品。

生物生理反应学双向Transformers编码器(BioBERT)是不断更新的基于高度学习技术合作开发的必需特训生物生理反应学语言坚称数学模型，旨在用以生物生理反应学文本的开掘目标。BioBERT发布于2020上半年，它通过促形同用到来自许多其他数据集一般来说的非系统化数据集，可有如自由电子身体健康纪录和外科报告，来大力支持数学模型特训。结合强盛的高度学习所示机率数学模型，这使得科学研究技术合作开发人员可以在化疗结果比对中会都有越发较高一般来说且显然精确的个人信息，而习惯的统计比对则只能显然这一点。

化疗重排的理论上是主要问题

化疗较高血压有许多本品以及非本品干预保护措施，可有如切除开刀、中枢神经系统平衡和饮食疗法则。然而，理论上的化疗经营管理标准始终依赖于如此一来在此之后不同的抗较高血压本品化疗的试错法则。虽然有基于较高血压心脏病大体一般来说（局灶特质或仅有面特质心脏病）的本品选项指南，但在一组比对时，许多本品具有近似于的。对于任何给定的较高血压，只能得出有哪种本品最理论上并不应受聘初始化疗。尽管化学合形同激增，美国市场上有20多种药，但有三分之一的较高血压的较高血压心脏病只能被抗较高血压本品控制。

在世界许多；也，大多数新诊断为较高血压的较高血压是由初级医疗医师顺利完形同化疗的。如果在在此之前的化疗中会只能控制较高血压心脏病，则将较高血压转诊给一般而言中枢神经系统科医师，如果再进一步的本品化疗不甘心，则将其转诊至较高血压中会心。这种按部就班的护理人员路径也就是说在较高血压医学专家评核显然具有耐药特质较高血压较自愿性的较高血压之前，不可或缺的时间段从未流失了。其他化疗选项，可有如开刀，被较广地确信是最后的借以。可惜的是，相关的时间段拖延也就是说这些化疗借以显然效果不佳。结果不一定是多年的生活数量级回升，生产力回升和存活率增加。

这一陷入困境显然通过一种精确的、能找出有化疗结果与较高血压参与者其本质间相关联的模式的原理来消除。耐药特质较高血压较自愿性的较高血压这由此可知就可以被尽快的分诊，从而尽快获得宝贵的附属医院护理人员资源。计算机（AI）和干肝细胞科学研究的不断更新进展使人们寄希望于较高血压其本质化化疗经营管理将显然便形同为这种如此一来化疗途径的可行特质替代方案。

A：习惯试错化疗法则

BC：计算机和干肝细胞其本质化化疗经营管理

生理反应学计算机

神经网络正在探险在较高血压领域中的通过运动控制模式识别来得出有和扫描较高血压的心脏病。值得注意的一项科学研究用到了9571可有常规收集的头皮运动控制纪录来特训一个高度中枢神经系统网络，该启发式则在扫描心脏病期痫由此可知放电特别远胜医学专家。科学研究技术合作开发人员还用到了基于时间段序列的启发式则（可有如，在响不应特质中枢神经系统刺激系统中会用到的单线启发式则）来比对借助于的、持续获取的颅内运动控制信号，以合作开发较高血压心脏病预警系统。如果在大规模外科试验性中会假定理论上，这种系统可以帮助较高血压必需防范并缩减较高血压心脏病所致使的受伤。

生物生理反应学双向Transformers编码器(BioBERT)是不断更新的基于高度学习技术合作开发的必需特训生物生理反应学语言坚称数学模型，旨在用以生物生理反应学文本的开掘目标。BioBERT发布于2020上半年，它通过促形同用到来自许多其他数据集一般来说的非系统化数据集，可有如自由电子身体健康纪录和外科报告，来大力支持数学模型特训。结合强盛的高度学习所示机率数学模型，这使得科学研究技术合作开发人员可以在化疗结果比对中会都有越发较高一般来说且显然精确的个人信息，而习惯的统计比对则只能显然这一点。

AI上的进步为构建精确的得出有本品化疗重排的数学模型带来了希望。斯坦福较高血压中会心的一项科学研究正在合作开发AI数学模型根据参与者的较高血压心脏病，遗传，物理，生理反应，本品和环境污染数据集得出有抗较高血压本品化疗结果。用以得出有本品化疗重排的单纯AI启发式则和输入数据集目前为止还有待具体。因此，今后的科学研究不不应探险越发现代化、越发十分复杂的所示机率AI数学模型，并利用大型两端较高血压登记数据集，以便可以从较高血压的基本资料中会开掘仅有面的个人信息。这些科学研究显然会通过不应用领域语义妥善处理工具来提取非系统化数据集来弱化数学模型。

△ 特训的数学模型在不同的数据集集上用意transfer learning做盲测

△ 不同cohort数据集集之间的差异

原核生物学、干肝细胞和精准化疗

针对较高血压病人的仅有原核生物侵入性科学研究从未发现了越发多的较高血压相关基因，都有单核苷酸基因位点变异（SNVs）和原核生物热点。据科学研究估计，大约有70％的较高血压病可有显然是由于一种或多种遗传因素引致的。即使从未有相关科学研究的典型案可有，但是目前为止尚为不明了致病基因序列的解剖将在何种往往上影响外科实践中会的化疗决策。为了消除这一知识国与国，一项正在顺利完形同的随机比对试验性旨在具体难治特质较高血压较高血压的仅有原核生物核酸的外科效用和形同本品质。

如果遗传学知识要转变成为越发好的化疗原理，那么越发加充分地明白基因序列的功用就变得至关重要。为此，科学研究技术合作开发人员引入了习惯的鸟类和肝细胞结核病数学模型，将有误的基因插入糖类的DNA中会。然后通过与比对或“野生型”情况下顺利完形同比较来具体生理反应生理反应学变化。

就较高血压而言，针对SCN1A遗传基因（致使大多数Dret囊肿病可有的基因30）的结核病数学模型科学研究已将抑制特质中会间中枢神经系统元的钠离子通道功用降低确确信较高血压相关的生理反应学的系统改变。这一发现致使了对Dret囊肿中会本品选项的更再进一步评核，并不致了钠离子通道阻断本品的用到，因为它们显然再进一步降低中枢神经系统元功用从而致使较高血压心脏病加剧。

但是在大多数情况下，由于现有结核病数学模型科学研究的局限特质，很多SNVs的致病机理尚为不明了。如果要在较高血压化疗中会较广引入精准生理反应学，那么被确认具有基因序列的较高血压必需接受越发快扫描；而且该基因序列还不不应用体外数学模型顺利完形同检查，以评核其生理反应生理反应后果和重现结核病情况下，并顺利完形同量身定制的本品化疗验证和选项。

利用从较高血压自身肝细胞抑止产生的多想像力干肝细胞（iPSCs）获取人源中枢神经系统元，可以构建极为单纯的较高血压结核病数学模型。iPSCs不仅携带较高血压自身的遗传个人信息；而且可以栖息于或“分化”形同多种肝细胞系，都有多种中枢神经系统肝细胞亚型。

△ 多种中枢神经系统肝细胞亚型

这些从较高血压肝细胞则有获得的中枢神经系统数学模型可以较广用以科学研究基因序列引致的中枢神经系统相关表型，可有如精神状态的中枢神经系统元其本质和突触传达，这些都是习惯的非中枢神经系统结核病数学模型只能发挥作用的。该数学模型也从未被用以鉴定携带较高致病特质突变基因中枢神经系统元的精神状态表型，如早期发育特质遗传性。

基于iPSCs的结核病数学模型最独特的优势是能够科学研究基因序列的组合效不应（在单个较高血压中会解剖出有的多个SNV）和基因损伤相符的情况。然而，在基于iPSCs的数学模型可用以外科化疗之前，还有必需消除问题重重困难。必需越发多的科学研究来假定过度引人注目的中枢神经系统网络表型（一个较高血压的外科其本质）究竟可以在培养皿中的重现；还必需越发多的科学研究来具体在这些体外数学模型中会测得的电文艺活动与运动控制上观察到的较高血压由此可知电文艺活动之间的关联。

目前为止基于iPSCs的中枢神经系统数学模型有一个潜在局限特质，就是依赖足够的肝细胞十分复杂特质来建起较高血压由此可知文艺活动。为了消除这一问题，科学研究技术合作开发人员将科学研究转向类脑器官（含有在中枢神经系统中会发现的多层肝细胞和组织骨架）。增加结核病数学模型的十分复杂特质对于正确地地模拟致使人类文明较高血压的各种肝细胞一般来说和中枢神经系统区域的功用障碍是至关重要的。此外，多电极阵列可以纪录智能化中枢神经系统元的互相配合相互作用，已被用以扫描培养的类器官收到有的运动控制由此可知信号。

基于iPSC的数学模型可以无限期栖息于，而且不会给较高血压带来任何风险，因此它们对于在较高血压特定着重下顺利完形同较数据采集筛选潜在本品极为重要；借以是解剖出有独树一格的、有系统特质的抗较高血压本品。事实上这些数学模型从未形同功地用以其他中会枢中枢神经系统系统结核病的较数据采集本品筛选。这由此可知一个独树一格的、基于人源肝细胞的本品筛选网络服务可以消除问题我们对习惯啮齿类鸟类数学模型的严重依赖；习惯的啮齿鸟类数学模型阻碍了抗较高血压本品的发展；这也有助于解释为什么三分之一以上的较高血压较高血压依赖理论上的本品化疗。

其本质化较高血压化疗经营管理的将来

如果要发挥作用其本质化的较高血压化疗经营管理，必需将技术合作开发进步与增加身体健康教育和获得附属医院护理人员机会相结合。今后这些结果得出有数学模型不仅会对医学专家有价值，而且将可以帮助医科医师用它们对较高血压顺利完形同分类法以便早日将其分诊至较高血压中会心。

基于AI的外科决策大力支持数学模型可以正确地地得出有每个抗较高血压本品对于其本质较高血压的形同功化疗的显然特质。这些数学模型被叠加为操作系统并获得美国食品药品监督经营管理局和其他监管机构的批文，属于“作为医疗自由电子元件的操作系统”大类。的操作系统既可以原则上用到也可以集形同到自由电子基本资料系统中会，并能通过真实中会的反馈来提较高特质能。它可以识别耐药特质较高血压较自愿性较高血压，并能早日、且有系统特质地发放较高昂的附属医院护理人员或开刀评核服务。的操作系统被假定是工商业理论上的，可用以应将决定较高血压进入附属医院较高血压化疗中会心。

以上刊出有文章所写 ： [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).