闻一闻就能诊断癌症?可与“狗鼻子”媲美的AI癌症检测系统问世

狗狗的鼻子有多灵敏?它甚至能闻出人是否患有癌症,狗狗嗅觉异常灵敏狗狗的嗅觉差不62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333431373936多是我们的一千多倍,所以对于一些特殊的气味对于狗狗来说是特别敏感的。我们也常常听到这样的新闻,说是狗狗总是冲着主人的某个部位喊叫,结果饲主心生疑虑就到医院检查,经过诊断才得知饲主患上了什么什么癌,那么狗狗的鼻子是否真的这么灵敏,连癌症都可以闻出来呢。据美国研究人员称,狗狗的嗅觉已经被用在甲状腺癌症病人的诊断过程中。研究人员对34名肿瘤病人进行实验,利用狗狗嗅觉对其进行诊断。实验结果显示,其中正确率达到88%。研究团队在一年一度的内分泌学会会议上展示了他们的发现,他们指出狗狗具有“令人难以置信的”嗅觉。但是英国癌症研究会似乎并不同意这样的观点,不过如果能发现狗可以闻出来的化学元素倒是能给研究人员提供一些启示,引领他们进行新的实验。甲状腺,是脖子上的一个腺体,产生荷尔蒙用以调节人体新陈代谢。甲状腺癌相对来说比较少见,正常都是用针抽取细胞,用以检测血液中的荷尔蒙指数来进行诊断。癌细胞是缺陷细胞,不受身体控制。它们有自己的化学机制,会向身体释放一种“挥发性有机化合物”。利用狗狗监测甲状腺癌是由于狗类有10倍于人类的嗅觉细胞,能够嗅出癌症散发出来的独特气味。而且这种方法在诊断肠癌和肺癌方面已经获得了一些可喜的效果。阿肯色医科大学研究团队过去曾指出过,狗狗能嗅出甲状腺癌患者与正常人之间的区别,这一发现能够很好的被用于医疗之中。有一条德国牧羊犬,接受过专业训练,如果它闻到的尿液样本来自于甲状腺癌症患者,它就会躺下,如果尿液样本味道正常它就会走开。这次实验中共有34名本欲到医院做传统检查的患者参与进来。在这34次诊断中,弗兰基做对了30次。其中两例弗兰基将正常患者闻为癌症患者,又将两名癌症患者闻成没有问题。训练过后,狗狗也许能够闻出癌症宝德纳博士是阿肯色大学医学院的内分泌肿瘤学的主任,他说:“狗对微量气味的嗅觉上能力惊人。”因此,接下来的几年医学院将在这方面进行研究实验。一些研究学者仍然不信任狗的嗅觉在癌症诊断当中的应用,转而试图用“电子鼻”检测癌症的独特气味。而且这个方法已经在癌症之外的领域进行测试了,例如利用其诊断危险的传染病例如艰难梭菌。宝德纳博士继续说道:“我们很想知道弗兰基闻到了什么,目前没人知道。”针对以上的发现,华盛顿内分泌学家威克斯勒博士评价到:“这个发现令人惊奇,很有意思,且在世界各地都没有接触到的活组织切片检查领域具有非常大的潜力。很多病人不愿意通过扎针检查,所以我想能不能创造出一种技术,既让病人不害怕,又能取得广泛、准确的效果。”可见说狗狗能够闻到癌症的味道,的确是有着一定依据的,由于狗狗的鼻子异常灵敏,而且它们由于饲主朝夕相处,所以对于饲主的气味相当熟悉,如果饲主身上有什么异样的味道,它们能够很快的察觉到,当然一些饲主突然使用香水也会导致狗狗误认,导致其对你吠叫。  ,狗狗又有大用处了,最新研究称,狗狗能闻出血液中的癌症,一起来看看吧www.coolzx.com防采集请勿采集本网。

贵宾犬(详情介绍) 早在上个世纪八十年代末,就有科学家提出狗狗可以通过气味发现恶性肿瘤,于是狗狗自此又多了一项任务——帮助医生确定癌症患者。然而不少人对此却表示异议——狗狗凭什么能闻出癌症患者的味道。 我们都知道狗狗的嗅觉非常敏锐,至

在物质生活水平显著提高的今天,人们最大的追求莫过于 “健康” 二字。而如何尽早、尽快、尽可能精准地检测出癌症等严重疾病,可以说是医学研究永不过时的话题。要知道,大部分疾病如果能够很早发现,其治愈率也将大大提高。

1、肿瘤标记物 虽然肿瘤标记物缺乏特异性,但在辅助诊断和判断预后等方面仍有一定价值。 主要包括酶学检查,如碱性磷酸酶,在肝癌和骨肉瘤患者可明显升高;糖蛋白,如肺癌血清ɑ酸性糖蛋白可有升高,消化系统肿瘤CA19-9等增高;肿瘤相关抗原,如

那么,除了诸如 CT 扫描、取样化验等普遍成熟的方法,你听说过 “闻出癌症” 这一新奇的诊断方式吗?

狗狗的嗅觉差不多是我们的一千多倍,所以对于一些特殊的气味对于狗狗来说是特别敏感的。我们也常常听到这样的新闻,说是狗狗总是冲着主人的某个部位喊叫,结果饲主心生疑虑就到医院检查,经过诊断才得知饲主患上了什么什么癌,那么狗狗的鼻子是

实际上,已有大量研究表明,不同癌症的患者会散发出某些特别的气味,这些气味微乎其微,几乎不可能被识别出。但巧妙的是,狗狗的嗅觉比人类嗅觉灵敏得多,大概比人类的高一百万倍!因此,受过训练的狗可以通过嗅闻方式检测出癌症及其他疾病,这就是 “闻出癌症” 的缘由。

狗狗的嗅觉差不多是我们的一千多倍,所以对于一些特殊的气味对于狗狗来说是特别敏感的。我们也常常听到这样的新闻,说是狗狗总是冲着主人的某个部位喊叫,结果饲主心生疑虑就到医院检查,经过诊断才得知饲主患上了什么什么癌,那么狗狗的鼻子是

而现在,麻省理工学院(MIT)和其他机构的研究人员从这些 “嗅癌犬” 身上得到灵感,共同提出了一种人工智能(AI)气味检测系统。该 AI 系统可以自动检测出空气样品中的化学成分和微生物含量,“嗅觉” 灵敏度甚至比狗鼻子还要高。该系统还利用机器学习过程,可以识别出带有疾病的样本的独特特征。

众所周知,狗狗的嗅觉十分敏锐。具体有多厉害呢?狗狗可以闻出癌症! 1989年,英国“柳叶刀”杂志发表了第一篇狗狗嗅出癌症的报告,有一只狗狗,

相关研究论文以题目 “Feasibility of integrating canine olfaction with chemical and microbial profiling of urine to detect lethal prostate cancer” 于 2 月 17 日发表在 PLOS One 杂志上。

研究人员表示,在不久的将来,科学家们可能会凭借这一研究,成功制造出一种足够小的自动气味检测系统 ,甚至小到能够将其整合到我们的手机中。

嗅癌犬:我的鼻子超乎你想象

我们知道,狗狗嗅出癌症的前提是其灵敏的嗅觉。但你可能不知道的是,相比于人类,它们的嗅觉究竟强大到何种程度。

第一,狗狗的嗅上皮尺寸巨大(人类的只有 10cm2,而狗狗的有 170 cm2 );第二,它们拥有大量嗅觉受体(人类拥有 500 多万,而狗狗多达 20 多亿);第三,嗅粘膜的致密神经支配使狗狗能从不引人注意的气味中 “分辨” 出有意义的气味。

因此,训练有素的狗狗可以仅凭气味,就能检测出包括肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌等多种疾病,甚至是新冠病毒感染。而在某些情况下,例如前列腺癌检测,这些 “嗅癌犬” 只需要嗅探患者的尿液样本,就能检测出该疾病,成功率高达为 99%

图 | 有关嗅癌犬的已有报道(来源:学术头条统计)

研究论文作者之一、MIT 科学家 Andreas Mershin 说:“到目前为止,在我们的所有尝试之中,狗狗已经被证明是最早、最准确的疾病检测器,正经算起来,嗅癌犬已有 15 年左右的历史。在某些情况下,嗅癌犬在受控测试中的性能已经超过了目前最好的实验室测试。到目前为止,狗狗发现许多不同类型的癌症比其他任何技术都要早。”

而更重要的是,嗅癌犬还能够发现一些迄今为止人类研究人员未能察觉的联系:比如在经过训练成功对来自某种癌症患者的样本有所反应后,有些狗狗还能够识别出其他几种癌症,尽管这些样本之间的相似性并不明显(当然,是相对人类而言)。

但这种方法显然也有其不足之处:训练狗狗需要很长时间,同时其可用性和可用时间也有限制。可以想见,如果依靠狗狗嗅探来诊断癌症,尽管成功率很高,但整个流程的效率其实较低。因此,此次的科研团队希望 AI 向嗅癌犬们学习,尝试建立一套完整的 AI 设备,来自动实现狗鼻子惊人嗅觉与大脑传达 “非比寻常” 信息的疾病诊断方法。

AI 癌症嗅探器的尝试

在此次研究中,科学家们首先选定了四只嗅癌犬来测试它们的癌症诊断准确率。

研究人员收集了 50 份男性尿液样本,其中 12 份来自已确诊的前列腺癌患者。他们先用其中 5 份癌症样本和 15 份阴性样本对狗进行训练。训练之后,研究人员又用剩余的尿液样本对两条狗进行了测验。

图 | 实验中的一只嗅癌犬正在闻尿液样本

从下图中可以看出,在 21 个对照样品中,狗狗 Florin 产生 5 个假阳性指示,具有 76.2%的特异性,而狗狗 Midas 产生 6 个假阳性指示,具有 70%的特异性。两只狗则正确地指示出 7 个目标样本中的 5 个,灵敏度为 71.4%。

接下来,研究人员利用气相色谱 - 质谱(GC-MS)分析了每份尿液中的挥发性有机化合物(VOC),同时还利用测序技术分析了尿液中自然存在的微生物,寻找前列腺癌阳性样本与阴性样本之间的区别。结果发现,当测试相同样品时,人工系统与嗅癌犬的成功率不相上下,两种方法的成功率均超过 70%。

实际上,Mershin 及其团队在过去几年中一直在努力开发并持续改进一种小型气味检测器系统,该系统使用一种哺乳动物嗅觉受体作为气味传感器,将通过典型智能手机的功能来对所获得的传感器数据流进行实时处理。

此外,这种气味检测器将配备一种先进算法,该算法通过机器学习开发出来,具有比典型的筛查方案更快发现疾病早期征兆的潜力,甚至还可以对烟雾或煤气泄漏进行报警。

难点与展望

Mershin 说,实际上,在成功检测和识别不同分子的微小痕迹方面,这款微型化检测系统的灵敏度已经比狗鼻子高出 200 倍,这是已经得到受控测试证实的。但另一方面,当需要解释被测分子究竟是什么的时候,该检测器还处于 “迟钝” 水平。而这就是机器学习的目的,即试图找到狗狗为何可以从气味中推断出人类难以捕捉的特征 —— 这一点也一直是人类无法从化学分析中所掌握的难点。

“狗狗其实并不懂得任何所谓的化学成分,”Mershin 说,“它们的大脑中不会出现分子列表。这就像你闻到一杯咖啡时,你的脑中并不会浮现出其成分名称和浓度列表一样。”

关于这项研究的突破点,正如研究人员所说:“就气味检测的效果而言,我们已经知道很多气味传感器比嗅癌犬的性能更好。但是之前没有得到证实的是,我们可以训练人工智能来模仿狗狗的嗅觉检测过程。而现在,我们的实验已经表明完全可以做到这一点。也就是说 ,嗅癌犬的 整个工作流程可以通过人工智能在一定程度上得以复制。”

这项成就为进一步研究将该技术发展到适合临床使用的水平提供了坚实的框架。不过可以预料到的是,还未成熟的 AI 检测花费较高:要收集,记录,运输和分析携带疾病和无疾病尿液的临床测试和认证样品,因此目前检测每个样品的成本约为 1000 美元。

关于参与这项研究的缘由,Mershin 回顾了一项关于膀胱癌检测的研究,在该研究中,一只狗对于对照组中的一名成员的诊断结果始终是膀胱癌呈阳性,但奇怪的是,该成员在参加测试前就经过了医院的严密诊断并认定健康。而后,该成员选择进一步进行健康测试。在几个月后,他果然确诊 —— 他的确患有膀胱癌,不过还处于癌症非常早期的阶段。Mershin 说:“即使这只是个例,但我不得不承认这确实影响了我,让我决心对狗狗的嗅探检测过程一探究竟。”

此外,虽然该团队已经花了好几年时间来开发用于检测和分析空气中分子的物理设备,但其实他们的大部分精力都集中在减小检测器尺寸上。相信有一天,这种 AI 疾病嗅探器可以足够微小,让每部手机都能内置一个这样的气味探测器,就像现在手机中固有的摄像头一样。

在科学中,癌症是人类的比较严重的32313133353236313431303231363533e58685e5aeb931333431376637病魔之一,全球每年死于癌症的人还真不少,当人类发现了癌症的时候,基本都属于中期或者是晚期,基本上都是无法医疗可以解决的了,最后可能导致生命的结束,但是我们如何去早点发现这种病,确实是一个很大的问题,越早知道癌症越容易得到清除,这时候患癌的人也最有救。近日,科学家发布这样的一个消息出来,可以通过狗嗅到癌症,因为癌细胞(癌变)会发出独特的化合物,训练犬在呼吸或尿液中检测到癌症出现的可能性。这种方式对许多人来说是非常有帮助的,可以进行轻松的确认,利用敏感的鼻子来检测患病细胞飘移的癌症“烟雾”。当然狗知道了如何告诉主人又是新问题。在地球上,饲养宠物的人类非常的多,如何去培养宠物的识别能力其实基本上的人都会,这也是需要一个长期的过程培养。目前这种提前知道癌症的发现方式,还没有确定完全实用,因为科学家们尚未确定这些气味的具体化合物(也就是说不同的癌症,会产生生么样的化合物,让狗更加容易嗅觉到)。美国科学教授Hilary Brodie称,如果对现有的癌症化合物提取物进行狗的测试,通过做出不同的反应来确实是否具有癌症产生的混合物,那么就可以开发出可以可靠筛选患者的生化测试。当然这种方式是对癌症的一种新的确定方式,并不是完全正确,因为动物还有自身的反应。只能说提升不少概率。在科学纪录中,1989年,英国曾经发表了第一篇狗嗅出癌症报告,狗通过主人的大腿上嗅到一个彩色病变,最后通过检查了病变,结果证明这是一种恶性黑色素瘤,这早的发现最后将狗的主人获救。在2006年的时候,同样在奥地利也出现了这样的情况,所以才一直被人类医学所重视起来。通过无数的研究表明,狗可以通过嗅探生物样本来检测特定的癌症。科学通过长期的实验表明,虽然狗不能嗅出全部的癌症,但是对特殊的癌症病变还是有作用,当然这种现象现在并没有得到广泛的传播,因为需要训练狗对部分特定癌症病变的识别,不然狗也不会无缘无故的可以识别到,所以这就是这个地方的难处,对提升早起癌症发现概率有很大的帮助,首先癌细胞是可以从人体释放出一些气味的和一些物质的,而通过有关实验证明,狗狗的嗅觉能识别万亿分之一的化学痕迹,也能通过专业的方式练习,狗狗能通过尿液嗅觉分辨出人是否患有前列腺癌等,狗拥有着惊人的嗅觉,可探测尿液里癌症的含量,成功率高达60%,狗是可以通过嗅觉来辨别癌症的发生的,因为狗的嗅觉是非常灵敏的,它可以通过人体的汗液或者排泄物来辨别人体是否有癌症,确实是有这种事例,狗通过嗅觉来识别癌症,挽救了主人的一条生命,但是狗要做到这样,也是需要通过严厉的以及专业的训练来达成的内容来自www.coolzx.com请勿采集。

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