การเรียนรู้เชิงลึกทำให้ภาพระยะใกล้อินฟราเรดคมชัดขึ้นสำหรับการวินิจฉัยโรคมะเร็ง

การถ่ายภาพด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์เป็นวิธีการที่มีคุณค่าในการตรวจสอบระบบทางชีววิทยา เพื่อให้ได้ความลึกของการเจาะเนื้อเยื่อสูงสุดและการกระเจิงของแสงน้อยที่สุด การตรวจจับการเรืองแสงใกล้อินฟราเรด (NIR) ที่ปลายความยาวคลื่นยาวของหน้าต่าง NIR ที่สอง (1500–1700 นาโนเมตร) หรือที่เรียกว่า จะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด น่าเสียดายที่การถ่ายภาพด้วย อาศัยโพรบเรืองแสงของอนุภาคนาโน

ที่มักมี

องค์ประกอบที่เป็นพิษ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการแปลผลทางคลินิกมีโพรบเรืองแสง NIR โมเลกุลขนาดเล็กที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น ได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาและได้ถูกนำมาใช้สำหรับการใช้งานทางคลินิกแล้ว อย่างไรก็ตาม ฟลูออโรฟอร์โมเลกุล

ขนาดเล็กดังกล่าวจะปล่อยออกมาในหน้าต่าง และการกระเจิงของแสงที่ความยาวคลื่นเหล่านี้จะจำกัดความลึกของภาพและทำให้ภาพมีความเปรียบต่างต่ำ เพื่อให้ได้ภาพที่มีคอนทราสต์และความชัดเจนสูงในขณะที่ใช้โพรบที่เข้ากันได้ทางชีวภาพที่ปรึกษาระดับปริญญาเอกของเขา หันมาใช้การเรียนรู้

เชิงลึก การใช้ภาพ in vivo ของหนู ประมาณ 2,800 ภาพในหน้าต่าง พวกเขาฝึกเครือข่ายประสาทเทียมเพื่อแปลงภาพเรืองแสง NIR-IIa ที่เบลอเป็นภาพที่มีความละเอียดสูง ซึ่งก่อนหน้านี้สามารถทำได้โดยใช้ เท่านั้น“การประยุกต์ใช้หลักสำหรับการถ่ายภาพด้วย จะเป็นการวินิจฉัยโรคมะเร็งและการผ่าตัดเนื้องอก

โดยใช้ภาพนำทาง” Ma อธิบาย “เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการสร้างภาพอื่นๆ การถ่ายภาพด้วย NIR ช่วยให้ถ่ายภาพได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งสามารถช่วยระบุตำแหน่งของเนื้องอกในระหว่างการผ่าตัด” ในการสืบสวน ร่างกาย ในการประเมินวิธีการประมวลผลภาพ นักวิจัยได้ฉีดหนูด้วยโพรบ และฟลูออโรฟอร์และบันทึก

ภาพเรืองแสงของหลอดเลือดของสัตว์ในหน้าต่าง การประมวลผลอิมเมจ NIR-IIa ด้วยเครือข่ายนิวรอลที่ผ่านการฝึกอบรมจะสร้างภาพที่คล้ายกับอิมเมจ จริง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเครื่องกำเนิดสามารถปรับปรุงคอนทราสต์ของภาพได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องเพิ่มอาร์ติแฟกต์

ต่อไป 

ทีมใช้โครงข่ายประสาทที่ผ่านการฝึกอบรมเพื่อแปลงภาพเรืองแสง NIR-IIa แบบไวด์ฟิลด์ของต่อมน้ำเหลืองในหนูที่ฉีดด้วย ICG สีย้อมโมเลกุลขนาดเล็กที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA และโพรบอนุภาคนาโน NIR-IIb โครงข่ายประสาทเทียมเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อพื้นหลังของภาพต่อมน้ำเหลืองศักดิ์สิทธิ์

ที่ผิวเผินจาก 8.44 เป็น 117.0 ซึ่งเป็นระดับที่สามารถเปิดใช้งานการทำแผนที่ต่อมน้ำเหลืองเซนทิเนลในคลินิก นักวิจัยทราบว่าภาพความละเอียดสูงที่สร้างขึ้นนั้นคล้ายคลึงกับภาพ NIR-IIb อย่างใกล้ชิด ที่น่าสนใจคือ อัตราส่วนสัญญาณต่อพื้นหลังของภาพต่อมน้ำเหลืองในหน้าต่าง NIR-I ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้

ในการทดลองทางคลินิกในปัจจุบัน ได้รับการปรับปรุงโดยโครงข่ายประสาทเทียม แม้ว่าภาพ NIR-I จะไม่ได้ใช้สำหรับการฝึกอบรมก็ตาม และเพื่อนร่วมงานยังแสดงให้เห็นว่าโครงข่ายประสาทเทียมช่วยเพิ่มการถ่ายภาพระดับโมเลกุลของแบบจำลองเนื้องอกในหนูอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้

คอมเพล็กซ์ฟลูออโรฟอร์ – แอนติบอดีที่กำหนดเป้าหมายเนื้องอก ภาพที่แปลงแล้วมีอัตราส่วนของเนื้อเยื่อเนื้องอกต่อเนื้อเยื่อปกติที่ 18.2 ในหน้าต่าง NIR-I และ 25.3 ในหน้าต่าง NIR-IIa ซึ่งสูงกว่าภาพต้นฉบับถึงห้าเท่า ผลลัพธ์ดังกล่าวอาจช่วยให้สามารถถ่ายภาพด้วยแสงเรืองแสงสำหรับการวินิจฉัยโรค

มะเร็งหรือการผ่าตัดเนื้องอกได้ ในที่สุด นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าอัลกอริธึมการแปลของพวกเขาสามารถปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์แผ่นแสง ซึ่งเป็นการพัฒนาล่าสุดที่ให้ การถ่ายภาพออปติคัลปริมาตรของเนื้อเยื่อหนูแบบไม่รุกรานในร่างกาย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าภาพ LSM ที่สร้างขึ้นนั้นแสดงอัตราส่วน

นักวิจัยสรุปได้ว่าความสามารถนี้ในการสร้างภาพความละเอียดสูงจากภาพ NIR ที่กระจัดกระจายและพร่ามัวสามารถเปิดโอกาสใหม่สำหรับการแปลทางคลินิก “แทนที่จะพยายามปรับปรุงความเข้ากันได้ทางชีวภาพและบรรเทาความเป็นพิษของฟลูออโรฟอร์ NIR-IIb ที่มีอนุภาคนาโน เราสามารถใช้โมเลกุล

ที่ได้รับ

การรับรองจาก FDA ได้โดยตรงและเปลี่ยนภาพที่มีความละเอียดต่ำให้เป็นภาพที่มีความละเอียดสูง ซึ่งจะเป็นการใช้งานที่ยอดเยี่ยมของ ปัญญาประดิษฐ์” พวกเขาเขียนทีมงานมีเป้าหมายที่จะขยายวิธีการนี้สำหรับใช้ในสัตว์ขนาดใหญ่ เช่น หนู “ท้ายที่สุด เราหวังว่าสิ่งนี้จะสามารถนำไปใช้ในคลินิก

เส้นโค้งแรงขยายจากการทดลองดังกล่าวสามารถเข้าใจได้โดยเปรียบเทียบกับแบบจำลองต่างๆ ตามทฤษฎีพอลิเมอร์ โมเลกุลเดกซ์แทรนมีโครงสร้างที่ยืดหยุ่นสูง และเมื่อใช้แรงเล็กๆ ประกอบ คุณสมบัติยืดหยุ่นของมันได้รับการอธิบายอย่างดีโดยสิ่งที่เรียกว่า “แบบจำลองความยืดหยุ่นของยาง” 

ในแบบจำลองนี้ ห่วงโซ่โพลิเมอร์ถูกมองว่าเป็นชุดของสารประกอบขนาดเล็กที่เรียกว่าโมโนเมอร์ ซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยข้อต่อแบบหมุน เนื่องจากไม่ต้องใช้พลังงานในการทำให้ข้อต่อเหล่านี้เสียรูป โพลิเมอร์จึงสามารถโค้งงอเป็นรูปร่างหรือโครงสร้างใดๆ ได้อย่างง่ายดาย โครงสร้างประเภทนี้

มักเรียกว่าขดลวดสุ่มอย่างไรก็ตาม โมเลกุลมีแนวโน้มที่จะโค้งงอเป็นรูปร่างหรือ “โครงสร้าง” บางอย่างมากกว่าอย่างอื่น พฤติกรรมทางชีวภาพและเคมีของโมเลกุลถูกควบคุมโดยจำนวนของรูปร่างต่างๆ ที่มันสามารถก่อตัวขึ้นได้ เมื่อเราดึงโมเลกุลด้วย AFM เราจะเปลี่ยนจำนวนของรูปร่างที่เป็นไปได้

ที่สามารถนำมาใช้ได้ และต้องจ่ายราคาพลังงานที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิเราสามารถอธิบายพฤติกรรมนี้ได้ง่ายขึ้นโดยพิจารณาจากหนังยางที่ยืดออก เช่น แขวนมวลเล็กๆ ไว้ หากเราทำให้สายรัดร้อนขึ้น สายรัดจะสั้นลงและแข็งขึ้น เมื่อโมเลกุลยืดออกมากขึ้น จะมีการวัดแรงยืดหยุ่นเพิ่มเติม 

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์

Tags: สล็อตออนไลน์