AI个体化癫痫疗法管理新时代丨Airdoc莫纳什研究中心最新论文

《the BMJ》-Brain Health（英国医学杂志脑肥胖EP）10周刊发表了关于脑瘤用药行政的最一新研究成果成果。此次研究成果成果得造出结论，机器研读的进步有望发放更加直观的三维来得出脑瘤母体病征的用药结果。全部都是连续性状组筛选和使用病征衍生的肿瘤会建立的复杂性疾病三维确实可能会在下一代将试错法替换为脑瘤精确用药。本研究成果由Airdoc Monash Research Center戈宗元哈佛大学团队牵头莫纳什神经系统退化性疾病研究成果的中会心近日牵头进行时。

一个多世纪以来，脑瘤用药一直是试错法。虽然有总括类型的口服自由选择指南，但药是否是起效，只能使用后才知道，如果没效就要再尝试下一种药，以此类推直到找到合适的用药作法。因此耽误病程的病征人口为129人。但此次Patrick Kwan(关国良)及上司探讨并不认为下一代通过AI得出脑瘤的心脏病，为病征最简单最适合的口服。

微生物学双向Transformers类比(BioBERT)是最一新的基于广度研读核心技术的先行锻炼微生物学语种表示三维，借以应将用于微生物学自然语言的挖掘目标。BioBERT发布于2020下半年，它通过促进使用来自许多其他所发本类型的非自然语种所发本，例如自由电子肥胖历史记录和诊疗报告，来反对三维锻炼。融合强而有力的广度研读由此可知概率三维，这使得研究成果职员可以在用药结果归纳中会仅限于更加极高外延且确实有用的信息，而传统意义的统计归纳则未能做到这一点。

用药重排的不考虑到连续性是主要疑虑

用药脑瘤有许多口服以及非口服干预措施，例如切除移植手术、神经系统缓冲和饮食疗法。然而，这两项的用药行政基准一直依赖于渐进尝试相同的抗脑瘤口服用药的试错法。虽然有基于脑瘤心脏病总括类型（局灶连续性或全部都是面连续性心脏病）的口服自由选择指南，但在分组归纳时，许多口服具有相近的。对于任何给定的病征，未能得出哪种口服最有效并应将被选为初始用药。尽管一新药激增，市场上有20多种药剂，但有三分之一的病征的脑瘤心脏病未能被抗脑瘤口服操纵。

在世界许多地方，大多数一新检验为脑瘤的病征是由初级保健药剂师透过用药的。如果在最初的用药中会未能操纵脑瘤心脏病，则将病征转诊给都可神经系统科医师，如果进一步的口服用药失败，则将其转诊至脑瘤的中会心。这种按部就班的医护路径假定在脑瘤研究员评估确实具有耐药连续性脑瘤极高风险的病征之前，关键的时间段早就流失了。其他用药自由选择，例如移植手术，被为广泛地并不认为是仍要的手段。可惜的是，相关的时间段推迟假定这些用药手段确实效果不佳。结果往往是多年的孤独质量下降，生产力下降和死亡率上升。

这一困境确实通过一种有效率的、能找到用药结果与病征个人特质间相关联的方式而的作法来解决问题。耐药连续性脑瘤极高风险的病征这所发就可以被及早的分诊，从而尽快得到宝贵的本科医护资源。AI（AI）和肿瘤会研究成果的最一新进展使人们寄渴望于脑瘤源泉用药行政将确实很快成为这种渐进用药途径的可行连续性替代方案。

A：传统意义试错用药法

BC：AI和肿瘤会源泉用药行政

医学AI

机器研读将要聚焦在脑瘤各个领域中都通过脑电由此可知方式而识别来得出和检验脑瘤的心脏病。最近的一项研究成果使用了9571例常规收集的头皮脑电由此可知历史记录来锻炼一个广度神经系统网络，该迭代在检验心脏病期痫所发放电方面优于研究员。研究成果职员还使用了基于时间段序列的迭代（例如，在自发将连续性神经系统刺激系统中会使用的线长迭代）来归纳受控的、持续获取的颅内脑电由此可知波形，以核心技术开发脑瘤心脏病通讯系统。如果在大规模诊疗试验中会表明有效，这种系统可以尽力病征先行应将对并下降脑瘤心脏病所导致的丧命。

微生物学双向Transformers类比(BioBERT)是最一新的基于广度研读核心技术的先行锻炼微生物学语种表示三维，借以应将用于微生物学自然语言的挖掘目标。BioBERT发布于2020下半年，它通过促进使用来自许多其他所发本类型的非自然语种所发本，例如自由电子肥胖历史记录和诊疗报告，来反对三维锻炼。融合强而有力的广度研读由此可知概率三维，这使得研究成果职员可以在用药结果归纳中会仅限于更加极高外延且确实有用的信息，而传统意义的统计归纳则未能做到这一点。

AI上的进步为构建有效率的得出口服用药重排的三维带给了渴望。韦伯斯特脑瘤的中会心的一项研究成果将要核心技术开发AI三维根据参与者的脑瘤心脏病，遗传基因，物理，生理，口服和状况所发本得出抗脑瘤口服用药结果。应将用于得出口服用药重排的理想AI迭代和输入所发本迄今为止还有待考虑到。因此，下一代的研究成果应将该聚焦更加先进、更加复杂的由此可知概率AI三维，并利用大型主干脑瘤申领所发本，以便可以从病征的病历中会挖掘全部都是面的信息。这些研究成果确实可能会通过应将用自然语种处理工具来提取非自然语种所发本来增强三维。

△ 锻炼的三维在相同的所发本集上从不transfer learning做盲测

△ 相同cohort所发本集相互间的差异

连续性状组学、肿瘤会和精确用药

针对脑瘤病人的全部都是连续性状组筛查研究成果早就发现了越来越多的脑瘤相关连续性状，仅限于单核苷酸连续性状位点变异（SNVs）和连续性状组热点。据研究成果估计，大约有70％的脑瘤传染病确实是由于一种或多种遗传基因心理因素引来的。即使早就有相关研究成果的典型案例，但是迄今为止已为不确切致病多态性的鉴定将在何种相对上影响诊疗实践中会的用药议程。为了解决问题这一专业知识国与国，一项将要透过的研究连续性试验借以考虑到难治连续性脑瘤病征的全部都是连续性状组DNA的诊疗效用和成本成本。

如果遗传基因学专业知识要转化为更加好的用药作法，那么更加加充分地了解多态性的机能就变得至关不可忽视。为此，研究成果职员选用了传统意义的动物和细胞会性疾病三维，将错误的连续性状插入生物体的DNA中会。然后通过与对照或“野生型”状况透过较为来考虑到病理生理学叠加。

就脑瘤而言，针对SCN1A连续性状突变（导致大多数Dret综合征传染病的连续性状30）的性疾病三维研究成果已将抑制连续性中会间神经系统元的钠离子造出口处机能上升确并不认为脑瘤相关的解剖学选择性改变。这一发现导致了对Dret综合征中会口服自由选择的重一新评估，并避免了钠离子造出口处阻断口服的使用，因为它们确实进一步上升神经系统元机能从而导致脑瘤心脏病加剧。

但是在大多数情况下，由于原先性疾病三维研究成果的局限连续性，很多SNVs的致病机理已为不确切。如果要在脑瘤用药中会为广泛选用精确医学，那么被确认具有多态性的病征能够给与快速检验；而且该多态性还应将该用体外三维透过检验，以评估其病理生理必然和复原性疾病状况，并透过担纲定制的口服用药测试和自由选择。

利用从病征自身细胞会游离产生的多潜能肿瘤会（iPSCs）获取人源神经系统元，可以构建相当理想的脑瘤性疾病三维。iPSCs不仅携带病征自身的表征；而且可以多见于或“分化”成多种细胞会系，仅限于多种神经系统细胞会免疫球蛋白。

△ 多种神经系统细胞会免疫球蛋白

这些从病征细胞会衍生得到的神经系统三维可以为广泛应将用于研究成果多态性引来的神经系统相关连续性状，例如异常的神经系统元构造和突触传递，这些都是传统意义的非神经系统性疾病三维未能付诸的。该三维也早就被应将用于鉴别携带极高致病连续性突变连续性状神经系统元的异常连续性状，如早期发育不良连续性性疾病。

基于iPSCs的性疾病三维最独特的优势是能够研究成果多态性的重一新组合效应将（在单个病征中会鉴定造出的多个SNV）和连续性状破损未知的情况。然而，在基于iPSCs的三维可应将用于诊疗用药之前，还有能够摆脱难关。能够更加多的研究成果来表明过分活跃的神经系统网络连续性状（一个脑瘤的诊疗特质）是否是可以在黏附中都复原；还能够更加多的研究成果来考虑到在这些体外三维中会测得的电社区活动与脑电由此可知上观察到的脑瘤所发电社区活动相互间的关联。

迄今为止基于iPSCs的神经系统三维有一个潜在局限连续性，就是缺乏足以的细胞会复杂连续性来建立脑瘤所发社区活动。为了解决问题这一疑虑，研究成果职员将研究成果趋向类脑骨髓（含有在脑部中会发现的多层细胞会和组织在结构上）。上升性疾病三维的复杂连续性对于直观地虚拟导致人类脑瘤的各种细胞会类型和脑部范围内的失常是至关不可忽视的。此外，多灯丝自适应将可以历史记录网络化神经系统元的协调基本粒子，已被应将用于检验培养的类骨髓发造出的脑电由此可知所发波形。

基于iPSC的三维可以无限期多见于，而且不可能会给病征带给任何风险，因此它们对于在病征特定背景下透过极生物医学筛选潜在口服相当不可忽视；意在是鉴定造出一精致的、有全部都是面连续性的抗脑瘤口服。事实上这些三维早就成功地应将用于其他中会枢神经系统系统性疾病的极生物医学口服筛选。这所发一个一精致的、基于人源细胞会的口服筛选平台可以摆脱我们对传统意义啮齿类动物三维的较为严重依赖；传统意义的啮齿动物三维阻挠了抗脑瘤口服的持续发展；这也有助于解释为什么三分之一以上的脑瘤病征缺乏有效的口服用药。

源泉脑瘤用药行政的将来

如果要付诸源泉的脑瘤用药行政，能够将核心技术进步与改善肥胖基础教育和得到本科医护机可能会相融合。下一代这些结果得出三维不仅可能会对研究员有用，而且将可以尽力全部都是科药剂师用它们对病征透过分类以便尽早将其分诊至脑瘤的中会心。

基于AI的诊疗议程反对三维可以直观地得出每个抗脑瘤口服对于母体病征的成功用药的确实连续性。这些三维被转换为软件并得到美国蔬果药品监督行政局和其他政府部门机构的批准，属于“作为医疗装置的软件”类别。该软件既可以单独使用也可以集成到自由电子病历系统中会，并能通过虚幻中会的调谐来提极高连续性能。它可以识别耐药连续性脑瘤极高风险病征，并能尽早、且有全部都是面连续性地发放较贵的本科医护或移植手术评估服务。该软件被表明是经济有效的，可应将用于原则上亦需病征进入本科脑瘤用药的中会心。

以上文章造出自于 ： [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).