一种与狗鼻子相媲美的疾病检测系统

研究表明,受过训练的狗狗通过嗅觉就能检测出多种疾病,如肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌等等。
一种与狗鼻子相媲美的疾病检测系统

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研究表明,受过训练的狗狗通过嗅觉就能检测出多种疾病,如肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌等等。例如,在一些涉及前列腺癌的案例中,狗狗通过闻病人的尿液样本就能完成检测,其成功率高达99%。

成功率虽然高,但训练狗狗需要的时间,其可用性和时间都是有限的。因此,科学家们一直在寻找能够媲美狗狗嗅觉能力的装置。

如今,麻省理工大学的研究人员开发了一套系统,通过检测空气样本的化学成分和微生物含量,就能识别出带有疾病特殊样本,其灵敏度甚至超越了狗狗鼻子的嗅觉。

在过去几年中,该研究团队研发并持续改进了一种微型探测器系统,该系统包含了稳定的哺乳动物嗅觉传感器,其数据通过典型的智能手机能力实时处理。研究团队设想有一天,每部手机都能内置一个气味探测器,就像现在每个手机都配有摄像头一样。

这种配备了机器学习开发的先进算法探测器,可能会比典型的筛查机制更早地发现疾病的早期迹象,甚至可能会对烟雾或气体泄漏发出预警。

在最新的测试中,研究人员通过医学检测犬的训练和处理方法,以及微型探测系统,检测了确诊的50位前列腺确诊病例的尿液样本。微型探测系统基于机器学习程序来梳理样本之间的相似和不同之处,来帮助传感器识别疾病。

在检测相同的样本时,人工系统能够与狗狗检测的成功率相匹配,这两种方法的准确率都超过了70%。

研究人员表示,在检测极限方面,传感器已经比狗狗做的更好,微型检测系统的灵敏度是狗狗嗅觉的200倍。通过实验表明,狗狗的行为,在一定程度上是可以复制的,通过训练人工智能来模仿狗狗的嗅觉能力。

研究团队希望将这项能力持续优化,以便将这项技术应用到临床诊断中,研究人员希望能够检测更多样本,以提高系统检测的准确性,但高昂的检测成本也将成为该项目的一大挑战。好在该项目得到了前列腺基金会、美国国家癌症研究所和美国国立卫生研究院的支持。

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