AI个体化癫痫治疗管理新时代丨Airdoc莫纳什研究中心最新篇文章

《the BMJ》-Brain Health（加拿大病理学杂志脑健康专辑）10刊物发表了关于脑瘤用止痛管理机构的月所学术研究者。此次学术研究者说明了，机器进修的进步将会包括更精准的假设来分析法则脑瘤幼体病症的用止痛结果。全蛋白质配对和可用病症衍生的体细胞核建立的简单传染病假设也许会在期望将试错法移除为脑瘤得心应将手用止痛。本学术研究由Airdoc Monash Research Center戈宗元博士团队联合莫纳什脑消退传染病学术研究此前心近日联合完成。

一个多世纪以来，脑瘤用止痛一直是试错法。虽然有基本相同多种类型的止痛品选项简要，但止痛是否是见效，才会可用后才告诉，如果没效就要再尝试下一种止痛，以此类推直到找到适当的用止痛法则。因此耽误征状的病症都曾。但此次Patrick Kwan(关国良)及室友探讨认为期望通过AI分析法则脑瘤的癫痫，为病症匹配最适合的止痛品。

生物科技双向Transformers解码器(BioBERT)是月所的基于尺度进修技术的而无须特训生物科技语言坚称假设，用以可用生物科技文本的挖到特殊任务。BioBERT发布于2020下半年，它通过促进可用来自许多其他数据库多种类型的非示例数据库，例如磁病态健康据信和诊断年度报告，来反对假设特训。紧密结合强大的尺度进修三幅概率假设，这使得学术研究医务人员可以在用止痛结果分析法则此前还包括更高尺度且也许有用的磁病态邮件，而传统观念的抽样法则则不能毕竟这一点。

用止痛反应将的不断定病态是主要极为重要问题

用止痛脑瘤有许多止痛品以及非止痛品干预紧急措施，例如切除动手术、脑闭环和饮食疗法。然而，近期的用止痛管理机构标准仍然依赖病态于如此一来尝试完全相同的抗脑瘤止痛品用止痛的试错法。虽然有基于脑瘤癫痫基本相同多种类型（局灶病态或全面性病态癫痫）的止痛品选项简要，但在分组分析法则时，许多止痛品兼具相同的。对于任何给定的病症，不能分析法则哪种止痛品最有效性并应将获选初始用止痛。尽管有效性成分激增，产品上有20多种止痛剂，但有三分之一的病症的脑瘤癫痫不能被抗脑瘤止痛品控制。

在全世界许多大都，大多数新病因为脑瘤的病症是由初级保健医生完成用止痛的。如果在原本的用止痛此前不能控制脑瘤癫痫，则将病症转诊给除此以外脑科医师，如果进一步的止痛品用止痛最终，则将其转诊至脑瘤此前心。这种按部就班的卫生路径仅仅在脑瘤研究者评核也许兼具耐止痛病态脑瘤高不断定病态的病症此前，极为重要的时间仍然流失了。其他用止痛选项，例如动手术，被较广地认为是最后的暴力手段。惜的是，系统性的时间拖延仅仅这些用止痛暴力手段也许特性不佳。结果往往是多年的穷困质量上升，生产力上升和死亡率增加。

这一困境也许通过一种可靠的、能找到用止痛结果与病症个人特质间系统性联的模式的法则来化解。耐止痛病态脑瘤高不断定病态的病症这；也就可以被在短期内的分诊，从而即刻给予难得的除此以外科卫生资源。计算机系统（AI）和体细胞核学术研究的月所进展使人们寄希望于脑瘤源泉用止痛管理机构将也许很快成为这种如此一来用止痛途径的可行病态替代计划。

A：传统观念试错用止痛法

BC：计算机系统和体细胞核源泉用止痛管理机构

病理学计算机系统

机器进修正试三幅探寻在脑瘤领域里通过脑和光三幅模式定位来分析法则和检验脑瘤的癫痫。最近的一项学术研究可用了9571例如前所述收集的肩膀脑和光三幅据信来特训一个尺度脑网络，该正则表达式在检验癫痫期痫；也放和光全面性病态优于研究者。学术研究医务人员还可用了基于时间序列的正则表达式（例如，在响应将病态脑兴奋系统对此前可用的段长正则表达式）来分析法则举例来说的、持续给予的咽脑和光三幅接收机，以开发计划脑瘤癫痫预警系统对。如果在大规模诊断试验此前证明有效性，这种系统对可以帮助病症而无须防范并增加脑瘤癫痫所造成了的伤势。

生物科技双向Transformers解码器(BioBERT)是月所的基于尺度进修技术的而无须特训生物科技语言坚称假设，用以可用生物科技文本的挖到特殊任务。BioBERT发布于2020下半年，它通过促进可用来自许多其他数据库多种类型的非示例数据库，例如磁病态健康据信和诊断年度报告，来反对假设特训。紧密结合强大的尺度进修三幅概率假设，这使得学术研究医务人员可以在用止痛结果分析法则此前还包括更高尺度且也许有用的磁病态邮件，而传统观念的抽样法则则不能毕竟这一点。

AI上的进步为相结合可靠的分析法则止痛品用止痛反应将的假设造就了希望。斯坦福脑瘤此前心的一项学术研究正试三幅开发计划AI假设根据行动者的脑瘤癫痫，遗传，生物学，心理，止痛品和环境数据库分析法则抗脑瘤止痛品用止痛结果。可用分析法则止痛品用止痛反应将的理想AI正则表达式和输入数据库现今还有待断定。因此，期望的学术研究无论如何探寻更先进、更简单的三幅概率AI假设，并借助于大型纵向脑瘤核发数据库，以便可以从病症的出新有此前挖到全面性的磁病态邮件。这些学术研究也许会通过应将用抽象概念处理法则来分离出来非示例数据库来增强假设。

△ 特训的假设在完全相同的数据库集上不加transfer learning做盲测

△ 完全相同cohort数据库集之间的差异

蛋白质学、体细胞核和得心应将手用止痛

针对脑瘤病人的全蛋白质筛查学术研究仍然挖到出新了愈发多的脑瘤系统性蛋白质，还包括单核糖蛋白质核糖变异（SNVs）和蛋白质热点。据学术研究估计，大约有70％的脑瘤病例也许是由于一种或多种遗传因素引起的。即使仍然有系统性学术研究的近似于案例，但是现今尚不清楚致病蛋白质型的检验将在何种程度上严重影响影响诊断实践此前的用止痛管理机构者。为理化解这一知识文化差异，一项正试三幅完成的随机对照试验用以断定难治病态脑瘤病症的全蛋白质测序的诊断持续性和成本实用病态。

如果遗传学家知识要转换成为更好的用止痛法则，那么愈发充分地理解蛋白质型的新功能就变得至关重要。为此，学术研究医务人员采行了传统观念的动物和细胞核传染病假设，将错误的蛋白质插入生物体的DNA此前。然后通过与对照或“野生型”状态完成较为来断定病理心理学改变。

就脑瘤而言，针对SCN1A特异病态（造成了大多数Dret病症病例的蛋白质30）的传染病假设学术研究已将抑制病态此前间脑元的血红素闸口新功能增大核实为脑瘤系统性的免疫学机制改变。这一挖到出新造成了了对Dret病症此前止痛品选项的重新评核，并避免了血红素闸口阻断止痛品的可用，因为它们也许进一步增神经元新功能从而造成了脑瘤癫痫随之而来。

但是在大多数情况下，由于这两项传染病假设学术研究的局限病态，很多SNVs的致病催化反应将尚不清楚。如果要在脑瘤用止痛此前较广采行得心应将手病理学，那么被核实兼具蛋白质型的病症必须接受短时间检验；而且该蛋白质型还无论如何用体外假设完成检查，以评核其病理心理后果和重演传染病状态，并完成订制独创的止痛品用止痛测试和选项。

借助于从病症自身细胞核诱导产生的多潜能体细胞核（iPSCs）给予人源脑元，可以相结合极为理想的脑瘤传染病假设。iPSCs不仅可携带病症自身的遗传磁病态邮件；而且可以发育或“同化”成多种细胞核系，还包括多种脑细胞核亚型。

△ 多种脑细胞核亚型

这些从病症细胞核衍生给予的脑假设可以较广可用学术研究蛋白质型引起的脑系统性特异病态，例如异常的脑元基本上和轴突传递，这些都是传统观念的非脑传染病假设不能实现的。该假设也仍然被可用鉴别可携带高致病病态突变蛋白质脑元的异常特异病态，如早期发育病态脑病。

基于iPSCs的传染病假设最独特的优势是并不需要学术研究蛋白质型的组合效应将（在单个病症此前检验出新的多个SNV）和蛋白质损伤未知的情况。然而，在基于iPSCs的假设可可用诊断用止痛此前，还有需要化解重重困难。需要更多的学术研究来证明过度活跃的脑网络特异病态（一个脑瘤的诊断特质）是否是可以在培养皿里重演；还需要更多的学术研究来断定在这些体外假设此前测得的和光大型活动与脑和光三幅上观察到的脑瘤；也和光大型活动之间的关连。

现今基于iPSCs的脑假设有一个潜在局限病态，就是缺乏足够的细胞核简单病态来建立脑瘤；也大型活动。为理化解这一极为重要问题，学术研究医务人员将学术研究转向类脑肝脏（成份在神经此前挖到出新的多层细胞核和该组织结构）。增加传染病假设的简单病态对于精准地实时造成了人类脑瘤的各种细胞核多种类型和神经周围的新失常是至关重要的。此外，多和光极缓冲器可以据信网络化脑元的协调电磁场，已被可用检验培养的类肝脏发出新的脑和光三幅；也接收机。

基于iPSC的假设可以暂时发育，而且不会给病症造就任何不断定病态，因此它们对于在病症特定背景下完成测序配对潜在止痛品极为重要；目的是检验出新新颖的、有针对病态的抗脑瘤止痛品。事实上这些假设仍然最终地可用其他此前枢脑系统对传染病的测序止痛品配对。这；也一个新颖的、基于人源细胞核的止痛品配对该平台可以化解我们对传统观念啮齿类假设的严重影响依赖病态；传统观念的啮齿动物假设妨碍了抗脑瘤止痛品的蓬勃发展；这也有效地断言为什么三分之一以上的脑瘤病症缺乏有效性的止痛品用止痛。

源泉脑瘤用止痛管理机构的将来

如果要实现源泉的脑瘤用止痛管理机构，必须将技术进步与改善健康教育和给予除此以外科卫生急于相紧密结合。期望这些结果分析法则假设不仅会对研究者有价值，而且将可以帮助全科医生用它们对病症完成分类以便早日将其分诊至脑瘤此前心。

基于AI的诊断管理机构者反对假设可以精准地分析法则每个抗脑瘤止痛品对于幼体病症的最终用止痛的也许病态。这些假设被转换为软件并给予美国食品止痛品监督管理机构局和其他监管机构的批准，属于“作为卫生保健设备的软件”各种类型。该软件既可以单独可用也可以集成到磁病态出新有系统对此前，并能通过虚幻此前的反馈来提高稳定病态。它可以定位耐止痛病态脑瘤高不断定病态病症，并能早日、且有针对病态地包括昂贵的除此以外科卫生或动手术评核服务。该软件被证明是经济发展有效性的，可可用适当亦需病症重回除此以外科脑瘤用止痛此前心。

以上文章出新自 ： [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).