Разработчики планируют создать систему с ИИ для изучения опухолей до конца 2030 года
Оптическую систему с искусственным интеллектом для исследования опухолей планируют создать до конца 2030 года, сообщил 6 ноября 2026 года Vademec. Разработчики рассчитывают, что она поможет получать больше информации о тканях для изучения признаков заболеваний.
Оптические методы и ИИ для исследования тканей
В платформе MIP-FLIM объединят фототермическую визуализацию в среднем инфракрасном диапазоне и флуоресцентную микроскопию с временным разрешением в видимом диапазоне. Первый метод позволяет получать изображения по тепловому отклику ткани на свет, второй — исследовать свечение с учётом времени его затухания. По замыслу разработчиков, эти методы дадут взаимодополняющие сведения о молекулярном составе тканей и их работе.
Для анализа данных создадут программное обеспечение с алгоритмами искусственного интеллекта, включая глубокое обучение. Оно должно выявлять патологические изменения, то есть изменения, связанные с заболеваниями. С помощью алгоритмов учёные оценят чувствительность метода к изменениям клеточной структуры.
Ограничения существующих методов исследования тканей
При стандартной гистологической подготовке, то есть обработке для изучения под микроскопом, ткань теряет часть биомолекул. При окрашивании гематоксилином и эозином из образца удаляются в том числе липиды, то есть жиры. Их структура может содержать информацию о биомаркерах — признаках заболеваний, которые можно выявить при исследовании. Авторы системы рассчитывают преодолеть это ограничение.
Традиционная флуоресцентная визуализация, при которой изображения получают по свечению, часто требует внешних красителей или иммунофлуоресцентного мечения, при котором нужные структуры обозначают светящимися метками. Эти реагенты не всегда можно применять из-за недостаточной специфичности, то есть точности выделения нужных структур, фотобесцвечивания, при котором свечение угасает под действием света, и потенциальной токсичности.
Этапы разработки и проверки системы исследования тканей
Проект разделят на пять этапов. Сначала учёные спроектируют первую версию системы фототермической визуализации и определят её разрешение — способность различать мелкие детали, глубину проникновения в ткани и допустимый уровень повреждения тканей светом. На этом же этапе начнут разрабатывать алгоритмы спектрального анализа — изучения характеристик взаимодействия света с тканью.
На втором этапе исследователи изучат спектральные характеристики доброкачественных и злокачественных участков тканей. Полученные данные сопоставят с результатами традиционной гистологии и иммуногистохимии, при которой определённые белки в тканях выявляют с помощью антител. По итогам планируют составить предварительную библиотеку молекулярных сигнатур — сочетаний молекулярных признаков, характерных для опухолевых процессов.
На третьем этапе создадут оптические фантомы — модели, воспроизводящие свойства эпителиальной ткани при разных состояниях её структуры. На этих моделях проверят чувствительность метода.
Систему испытают на образцах молочной и предстательной желез
На заключительных этапах проекта MIP-FLIM планируют испытать на послеоперационных образцах опухолевой и неопухолевой ткани молочной железы для определения границ резекции — краёв удалённого участка ткани. Также исследуют образцы предстательной железы, полученные при биопсии, то есть заборе ткани для исследования, и хирургическом лечении рака ранних стадий. Результаты сравнят с данными стандартного морфологического исследования, при котором строение ткани изучают под микроскопом.
