Nature | 术中超快速预测中枢神经系统肿瘤分类的新技术 -北京神外所
神外前沿
2023-10-23 08:22:09
0

原标题:Nature | 术中超快速预测中枢神经系统肿瘤分类的新技术 -北京神外所

神经病理专栏

北京市神经外科研究所主办 第13期

近期,来自荷兰Oncode研究所的学者发明了一种术中利用快速纳米孔测序技术和机器学习模型来预测中枢神经系统肿瘤分类的方法,为指导这类肿瘤的精准手术新的工具,相关文章发表在Nature杂志。

背景:

中枢神经系统肿瘤是最致命的癌症类型之一,特别是在青壮年和儿童中。其主要的治疗方法是神经外科切除肿瘤,需要在最大限度地切除肿瘤的同时最小化神经损伤和合并症的风险。因此,不同肿瘤类型的手术策略的选择有着很大区别,然而,手术医生当前只能依赖于术前影像学和术中组织学分析来对手术类型进行预估,但这些方法并不总能得出确定性的结论,有时也会出错,不能满足精准手术的需求。

主要结果:

近期,来自荷兰Oncode研究所的学者发明了一种术中利用快速纳米孔测序技术和机器学习模型来预测中枢神经系统肿瘤分类的方法,为指导这类肿瘤的精准手术新的工具,相关文章发表在Nature杂志。

当前DNA甲基化谱已成为中枢神经系统肿瘤分类的重要依据之一,然而常规的甲基化芯片技术往往在术后5-10天才能完成对肿瘤的分类。在本文中,作者主要利用快速纳米孔测序技术,可以在手术过程中获取稀疏的甲基化谱的优势,结合机器学习开发出了Sturgeon模型来,进而通过纳米孔测序数据和Sturgeon模型来预测中枢神经系统肿瘤分类。

作者首先以既往文献中2801例中枢神经系统肿瘤的甲基化芯片为参照。依据纳米孔测序的读长分布和吞吐量模拟了3680万次的测序数据进行了模型训练,并在另外420万次模拟纳米孔测序运行中进行验证,成功开发出了Sturgeon模型,该模型对于可以使用现有甲基化分类器进行分类的绝大多数儿科病例,可以得出确定性的诊断,并且错误率非常低(50分钟测序数据的错误率为1.3%)

Sturgeon模型在独立测序数据集中的表现情况,实心条表示得分最高的分类类别的F1分数,透明条显示得分最高的三个分类类别的F1分数。

随后,作者在回顾性真实测序的50个样本中验证了Sturgeon模型,发现在开始测序后的40分钟内对45个样本进行了准确的诊断(对其他5个样本不进行诊断)。重要地是作者还在25个手术中实时演示了其适用性,实现了诊断时间小于90分钟。其中,18个(72%)诊断结果正确,7个未达到所需的置信度阈值。

纳米孔测序数据和Sturgeon模型在真实手术案例中的时间周转及预测分数情况。

综上所述,基于低成本术中测序的机器学习诊断可以协助神经外科决策,潜在地预防神经合并症并避免额外的手术。

Ultra-fast deep-learned CNS tumour classification during surgery

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06615-2

原始文献全文下载请扫下图:

本期译者

柴睿超北京市神经外科研究所神经病理中心助理研究员,在江涛教授和李桂林主任的指导下,主要从事胶质瘤分子病理临床检测和基础研究工作。主持国家自然科学基金等国家和省部级课题2项,以第一或通讯作者发表SCI文章20余篇,获得及申请国家发明专利5项,入选2020北京市科技新星计划。参与撰写《CGCG成人弥漫性脑胶质瘤临床实践指南》、《中国脑胶质瘤临床管理指南2020》等多部行业指南及规范。

联系地址:北京市丰台区南四环西路119号北京天坛医院A区医技部二层神经病理室

电话:010-59975863/5860

北京神外所|神经病理课程10期回放

北京神外所课程 | 柴睿超:胶质瘤分子病理进展及意义

北京神外所课程 | 张翠萍:电子显微镜技术在垂体瘤诊断中的应用

北京神外所课程 | 张琪:电子显微镜在中枢神经系统疾病中的应用

北京神外所课程 | 曲宝清:生物医学电镜技术及应用

北京神外所课程| 王军梅:源于PNET分子分类的三种新肿瘤

北京神外所课程 | 徐丽:室管膜瘤分类的研究进展

北京神外所课程 | 何艳姣:神经元和混合性胶质神经元肿瘤

北京神外所课程| 刘玉清:胶质瘤临床分子病理检测内容

北京神外所课程| 刘幸:脑胶质瘤病理诊断研究进展

北京神外所课程 | 杜江:cIMPACT-NOW脑肿瘤分类更新6

致辞| 再攀临床与科研高峰 北京市神经外科研究所神经病理中心成立

神经病理专栏

本栏目由北京市神经外科研究所主办、北京市神经外科研究所神经病理中心和神外前沿新媒体承办,旨在报道神经病理领域最新前沿进展;欢迎业界专家供稿与支持;转载需注明出处并保障文章的完整性,联系邮箱shenwaiqianyan@qq.com。

相关内容

热门资讯

西湖边市集已 Next lev... 全文约 859字 013月16日,杭州西湖边湖畔有艺市出现机器人实习生“小杨”,负责市集客服,吸引众...
中国首台太空采矿机器人问世,开... 我国航天领域迎来重大进展,首台太空采矿机器人问世。这一成就不仅展示了我国在太空探索及资源开采的决心和...
蛮王大厅房卡(西西大厅房卡链接... vy苹果手机目前发展的情况并不是特别好,一方面是有消息称iOS16可能不会带来特别多的改变,另一方面...
新道游大厅拼三张房卡微信群怎么... 新道游大厅拼三张房卡微信群怎么开牛牛房间(火神大厅牛牛房卡如何购买要素一(KK)大厅介绍/房卡微/4...
天龙大厅斗牛房卡充值正版大厅怎... 天龙大厅斗牛房卡充值正版大厅怎么买房卡(悠悠大厅金花房卡多少钱)加:微(474330444)炸 金 ...
乐酷大厅房卡微信新猴王大厅怎么... 乐酷大厅房卡微信新猴王大厅怎么买房卡(砖石大厅房卡哪里买的)加:微(474330444)炸 金 花链...
新道游大厅房卡正规房卡链接在哪... 新道游大厅房卡正规房卡链接在哪购买灵尊大厅牛牛房卡去哪里买加:微(474330444)炸 金 花链接...
我来教教大家卡卡大厅房卡(火神... 我来教教大家卡卡大厅房卡(火神大厅牛牛房卡如何购买加:微(474330444)炸 金 花链接房卡链接...
超稳无敌牛牛卖房卡多少钱一张(... 超稳无敌牛牛卖房卡多少钱一张(人海大厅房卡多少钱一张)(今日/知乎)无需打开直接搜索微信【47433...
我来告诉你正规房卡链接在哪购买... 4QRqbZ0r苹果手机如今基本已经成为了高端旗舰机型的代名词了,在全新的iPhone 14系列即将...
蜜瓜大厅拼三张房卡!道游房卡价... 蜜瓜大厅拼三张房卡!道游房卡价格房卡哪里买的加:微(474330444)炸 金 花链接房卡链接—房卡...
华为Pura新品悬念即将揭晓,... 3月17日消息,华为常务董事、终端BG董事长、智能汽车解决方案BU董事长余承东发布了一条新品预热视频...
玩家实测牛牛房卡哪家便宜,牛牛... RU0QV在摄像头方面,这款摩托罗拉X50mini采用了后置三摄设计,后置三摄集成在手机背部左上方的...
VR轻量化是伪命题?真正全功能... 轻如未来,视若真实”——这是当前VR设备厂商竞相喊出的口号。随着多款轻量化VR头显相继上市,市场似乎...
重大发现牛牛卖房卡多少钱一张,... r6b9N从此前信息来看,苹果目前主要是将 N5和N5P用于其现有的A14、M1系列和A15芯片,那...
隔壁恒星又发现4颗袖珍地球? 周一 · 知古通今| 周二 · 牧夫专栏 周三 · 视频天象 |周四 · 观测指南 周五 · 深空...
新鸿运房卡新大圣金花房卡购买渠... 10月19日消息,“双11”电商大促来临之际,咨询房/卡添加微信:474330444哔哩哔哩(以下简...
重大通报房卡批发价格表,天九房... HB最核心的处理器,其实真没必要多讲,iPhone13搭载A15芯片,尽管是“阉割版”,但依旧是行业...
玩家实测牛牛房卡最低价格,牛牛... GEWi此次华为旗舰新品发布会不仅有三款华为P60系列旗舰,而且还有华为折叠屏新机华为Mate X3...
「房卡科普」牛牛卖房卡多少钱一... 「房卡科普」牛牛卖房卡多少钱一张正大大厅房卡链接购买【要素一】(KK)微信链接各大厅/房卡介绍微/4...