Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Palaczy i ekspalaczy trudniej wyleczyć z raka
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Opracowanie planu radioterapii to skomplikowane zadanie, dlatego też nawet pacjenci, którzy potrzebują natychmiastowego wdrożenia leczenia muszą zwykle czekać kilka dni lub dłużej, aż lekarze opracują plan. Okazuje się jednak, że z pomocą może tutaj przyjść sztuczna inteligencja, która odpowiedni plan może przygotować w ułamku sekundy.
Niektórzy z takich pacjentów wymagają natychmiastowej radioterapii, ale lekarze odsyłają ich do domu i każą czekać. Opracowanie w czasie rzeczywistym planu leczenia jest bardzo ważne. To część naszego projektu, w ramach którego chcemy zaprząc SI do poprawy wszelkich aspektów walki z nowotworami, mówi doktor Steve Jiang, który kieruje Laboratorium Medycznej Sztucznej Inteligencji i Automatyzacji na UT Soutwestern Medical Center.
Radioterapia to często stosowana metoda walki z nowotworami. Badania pokazują, że w przypadku niektórych nowotworów odroczenie radioterapii o zaledwie tydzień zwiększa ryzyko nawrotu lub rozprzestrzenienia się choroby nawet o 14%. To właśnie takie dane stały się przyczyną, dla której zespół Jianga postanowił wykorzystać SI to pomocy w zaplanowaniu radioterapii. Od rozpoczęcia leczenia po przeliczenie dawek w miarę postępów leczenia.
Testy przeprowadzone za pomocą specjalnie opracowanego algorytmu wykazały, że jest on w stanie opracować optymalny plan leczenia zaledwie w ciągu 5/100 sekundy od momentu otrzymania danych dotyczących pacjenta.
Nowo opracowany algorytm korzystał z technik głębokiego uczenia się. Szkolono go na przykładzie 70 osób cierpiących na nowotwór prostaty, a przy uczeniu wykorzystano 4 algorytmy głębokiego uczenia się. Z czasem sztuczna inteligencja nauczyła się opracowywania optymalnego planu leczenia. Okazało się, że w przypadku każdego z tych pacjentów jest on taki sam, jak ten opracowany przez lekarzy.
To jednak nie wszystko. Algorytm był też w stanie przed każdą kolejną sesją radioterapii błyskawicznie obliczyć prawidłowe dawki promieniowania. Zwykle pacjenci przed każdą sesją przechodzą badanie, na podstawie którego obliczane są dawki.
Nowy algorytm korzysta z dwóch standardowych modeli obliczania dawki. Jednego szybkiego, który jednak jest mniej precyzyjny, i drugiego bardzo precyzyjnego, który jednak wymaga półgodzinnych obliczeń. SI, porównując na przykładzie wspomnianych 70 pacjentów wyniki obu modeli, nauczyła się, jak wykorzystać szybkość jednego i precyzję drugiego, by w czasie krótszym od sekundy uzyskać precyzyjne wyniki.
Naukowcy z UT Southwestern Medical Center mają teraz zamiar wykorzystać swój algorytm w codziennej praktyce klinicznej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Metaanaliza 65 badań prowadzonych w 14 krajach o wysokich dochodach wykazała, że szczepionki przeciwko HPV (wirusowi brodawczaka ludzkiego) działają i przynoszą wymierne efekty w postaci spadku liczby infekcji powodujących nowotwory. Wspomnianymi badaniami objęto 60 milionów osób na przestrzeni 8 lat.
Marc Brisson, współautor badań z Laval University w Quebecu mówi, że obecnie programy szczepień przeciwko HPV prowadzone są w 115 krajach. Jest jeszcze zbyt wcześnie, by zbadać ich wpływ na poziom zachorowań na raka szyjki macicy, zatem sprawdzano wpływ na liczbę infekcji.
Badania wykazały, że po 5-8 latach od rozpoczęcia projektu szczepień dochodzi do znacznego spadku występowania dwóch szczepów brodawczaka, przeciwko którym szczepionka chroni. Wśród nastolatek odsetek nosicielek wirusa zmniejszył się o 83%, wśród kobiet w wieku 20-24 lata doszło do 66-procentowego spadku, a wśród kobiet w wieku 25-29 lat spadek ten wyniósł 37%, mimo że większość z nich nie była zaszczepiona.
Zmniejszyła się też częstotliwość występowania kłykcin kończystych. U dziewcząt w wieku 15-19 lat zaobserwowano spadek o 67%, a u kobiet w wieku 20-24 – o 54%. Co interesujące, szczepionka podawana dziewczętom i kobietom chroni też płeć brzydką. U nieszczepionych chłopców w wieku 15-19 lat liczba przypadków występowania kłykcin zmniejszyła się o 48%, a u panów w wieku 20-24 lat – o 32%.
Naukowcy przyjrzeli się również przypadkom występowania raka śródnabłonkowego (CIN). To nowotwór, który jest ograniczony do tkanki nabłonkowej narządu, nie rozprzestrzenia się na inne tkanki i organy. Jest chorobą o wysokiej wyleczalności. Rozróżnia się trzy postaci tego nowotworu: CIN1, CIN2 i CIN3. Nieleczone CIN2 i CIN3 mogą prowadzić do rozwoju raka szyjki macicy. Stwierdzono, że liczba przypadków CIN2 i CIN3 zmniejszyła się wśród dziewcząt w wieku 15-19 lat o 51%. W tym samym czasie wśród niezaszczepionych kobiet liczba przypadków wzrosła.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badania laboratoryjne przeprowadzone na University of Alabama sugerują, że przeciwnowotworowe leki worinostat, belinostat i panobinostat mogą zostać wykorzystane do walki z wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV). Jak informuje WHO w 2012 roku HPV, wywołując raka szyjki macicy, zabił około 266 000 osób. Wirus ten powoduje też nowotwory sromu, pochwy i odbytu.
Istnieją efektywne szczepionki przeciwko HPV, jednak muszą one zostać podane przed rozpoczęciem współżycia płciowego. Nie działają one bowiem w momencie, gdy człowiek jest już zarażony. Pilnie potrzebujemy bezpiecznej, efektywnej i niedrogiej terapii, mówi profesor N. Sanjib Banerjee, główny autor badań nad wpływem worinostatu na HPV.
Wspomniany wirus umiejscawia się w tkance nabłonkowej narządów płciowych, gardła i ust. Nie rozprzestrzenia się jednak w standardowych hodowlach komórek, dlatego też w laboratorium trudno jest badać jego patogenezę.
Laboratorium znajdujące się na University of Arizona od dziesięcioleci bada interakcje pomiędzy HPV a gospodarzem. Pracujący w nim naukowcy odkryli, że namnażanie się HPV zalezy od różnicowania się komórek nabłonka w wielowarstwową tkankę nabłonkowej pełnej grubości. Ponadto zauważyli, że HPV reaktywuje proces replikowania DNA w zróżnicowanych komórkach, co wspomaga infekcję.
Laboratorium opracowało metodę uzyskania w pełni zróżnicowanej wielowarstwowej tkanki nabłonkowej, a w 2009 roku udało się stworzyć idealny model do laboratoryjnych badań infekcji HPV.
Profesor Banerjee i jego koledzy wysunęli hipotezę, że inhibitory deacetylazy histonowej zablokuje amplifikację DNA wirusa, gdyż środki te są znane z zakłócania replikacji DNA chromosomalnego.
Badania przeprowadzone na opracowanym wcześniej modelu wykazały, że worinostat efektywnie blokuje amplifikację DNA HPV i namnażanie się wirusa. Co ważne, lek prowadził też do apoptozy (śmierci) zainfekowanych komórek. Podobne wyniki uzyskano badając dwa inne inhibitory deacetylazy histonowej, belinostata i panobinostat. Gdy wspomnianymi środkami potraktowano komórki niezainfekowane HPV, znaczna większość z nich nie została zabita przez leki.
Na podstawie naszych szczegółowych badań stwierdzamy, że inhibitory deacetylazy histonowej są obiecującymi środkami pozwalającymi na zwalczanie łagodnych infekcji HPV, mówi Banerjee.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Technologia akceleratorowa, nad którą pracują naukowcy z Centrum Liniowego Akceleratora Stanforda (SLAC) i Uniwersytetu Stanforda, ma ograniczyć skutki uboczne radioterapii przez znaczne skrócenie czasu sesji: z minut do poniżej sekundy.
Ostatnio ekipie ze SLAC i Uniwersytetu Stanforda przyznano dofinansowanie. Dzięki niemu uda się rozwinąć 2 metody terapii: jedną wykorzystującą protony i drugą bazującą na promieniowaniu rentgenowskim. W obu chodzi o to, by "zbombardować" komórki nowotworowe tak szybko, by narządy i inne tkanki nie miały czasu, by się przemieścić w czasie ekspozycji. To zmniejsza ryzyko, że promieniowanie uszkodzi zdrowe tkanki wokół guza. W ten sposób terapia przeciwnowotworowa stanie się bardziej precyzyjna.
Dostarczanie dawki promieniowania z całej sesji za pośrednictwem pojedynczego błysku trwającego poniżej sekundy może być ostatecznym sposobem na poradzenie sobie ze stałym ruchem narządów i tkanek [...] - podkreśla prof. Billy Loo ze Szkoły Medycznej Stanforda.
By wystarczająco skutecznie dostarczać promieniowanie o wysokiej intensywności, potrzebujemy struktur akceleratorowych, których moc jest kilkaset razy większa od dzisiejszych technologii. Finansowanie, które nam przyznano, pomoże je zbudować - dodaje Sami Tantawi, prof. fizyki cząstek i astrofizyki w SLAC.
W ramach projektu PHASER będzie rozwijany system dla promieniowania rentgenowskiego. Skonstruowane w ubiegłych latach prototypy części do akceleratorów działają tak, jak przewidywały symulacje i torują drogę rozwiązaniom zapewniającym więcej mocy przy mniejszych rozmiarach.
W kolejnym etapie [...] ocenimy ryzyko związane z technologią, co w ciągu 3-5 lat powinno doprowadzić do powstania pierwszego prawdziwego urządzenia, które zostanie wykorzystane do testów klinicznych - zaznacza Tanawi.
Amerykanie zaznaczają, że zasadniczo protony są dla zdrowej tkanki mniej szkodliwe od promieniowania rentgenowskiego, bo dzięki masie cząstek (protonów) można precyzyjnie kontrolować uwalnianie energii (początkowo protony oddają stosunkowo nieduże ilości energii do tzw. chmur elektronowych tkanek, przez które przechodzą, a na końcu ich drogi dochodzi do tzw. efektu hamowania; długość drogi hamowania, która mieści się już w chorej tkance, to ok. 1-4 mm). Terapia protonowa wymaga jednak większych urządzeń do przyspieszania cząstek i dostosowywania ich energii. Potrzebne są też bardzo ciężkie magnesy, które obracając się wokół pacjenta, nakierowują wiązkę na cel.
Chcemy zaproponować innowacyjne metody manipulowania wiązkami protonów. Dzięki nim przyszłe urządzenia będą prostsze, bardziej kompaktowe i szybsze - opowiada Emilio Nanni ze SLAC.
Dzięki 1,7-mln grantowi z DoE (Departamentu Energii) staje się to wykonalne. Teraz możemy zaawansować prace nad projektowaniem, produkcją i testami struktury akceleratorowej podobnej do tej z projektu PHASER [...].
Mówiąc o korzyściach związanych z rozwijaną metodą akceleratorową, naukowcy dodają, że podczas badań na myszach widać było, że gdy dawkę promieniowania podawano bardzo szybko, zdrowe komórki nie były tak bardzo uszkadzane, a oddziaływanie na komórki guza okazywało się co najmniej takie samo, jak przy konwencjonalnej długiej ekspozycji. Jeśli wyniki uda się powtórzyć na ludziach, będzie można mówić o całkiem nowym paradygmacie w zakresie radioterapii - podkreśla Loo.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of California San Diego powstał najmniejszy na świecie laser pracujący w temperaturze pokojowej. Zbudowano też laser, który nie posiada żadnej wartości progowej.
Głównymi zaletami obu urządzeń są ich minimalne zapotrzebowanie na energię oraz miniaturowe rozmiary.
Każdy laser wymaga współdziałania układu pompującego o takiej mocy, która pozwala na przekroczenie progu akcji laserowej, czyli takiego poziomu wzbudzenia, w której większość emisji lasera stanowi uporządkowany stymulowany promień światła, przeważający nad emisją spontaniczną i nieuporządkowaną. Im mniejszy jest laser, tym większa energia konieczna do osiągnięcia progu.
Aby poradzić sobie z tym problemem naukowcy zaprojektowali laser, który wykorzystuje kwantowy efekt elektrodynamiczny zachodzący we współosiowych nanownękach. Laserowa wnęka zawiera metalowy pręcik otoczony pierścieniem półprzewodnikowych kwantowych studni pokrytych metalem.
Taka architektura pozwoliła też na stworzenie najmniejszego lasera pracującego w temperaturze pokojowej. Jest on o cały rząd wielkości mniejszy od dotychczasowego rekordzisty. Średnica lasera wynosi mniej niż pół mikrona, czyli jest mniej więcej 1200 razy mniejsza niż kropka na końcu tego zdania.
Nanolasery mogą posłużyć do zbudowania komputerów optycznych, w których komunikacja, a być może i obliczenia, będą odbywały się za pomocą sygnałów świetlnych a nie elektrycznych.
Jakby tego było mało, uczeni nie wykluczają, że ich lasery można skalować, co oznacza, iż możliwe będzie wyprodukowanie jeszcze mniejszych urządzeń. To pozwoliłoby np. na badanie materiałów, których struktury są znacznie mniejsze od długości fali, przez co nie można ich badać za pomocą współczesnych laserów.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.