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一项由犹他大学病理学家主导的研究表明,人工智能(AI)工具在检测粪便样本中的寄生虫方面已经超越了人类专家的能力。这一发现可能彻底改变全球实验室对肠道感染的诊断方式。
长期以来,在显微镜下识别寄生虫一直是一项费力的工作,需要高度训练的专家手动检查每个样本中的囊肿、卵或幼虫。然而,根据周二发表在《临床微生物学杂志》上的研究,一种称为卷积神经网络(CNN)的深度学习模型能够以更高的准确性完成这项任务。
ARUP 实验室的科学家们开发了这一 AI 工具,该实验室是全国领先的参考实验室,也是犹他大学医学院病理学系的独立非营利企业。主要作者 Blaine Mathison 表示:’ 这是一项开创性的努力,我们所取得的成就是显著的。我们的验证研究表明,AI 算法具有更好的临床灵敏度,提高了检测到致病寄生虫的可能性。’
为了构建和测试该系统,ARUP 及其合作伙伴 Techcyte 公司使用了从美国、欧洲、非洲和亚洲的实验室收集的 4000 多个寄生虫阳性样本来训练 AI。这些样本代表了 27 类寄生虫,包括一些稀有物种。
研究结果显示,AI 和人工审查之间的阳性一致性达到 98.6%。更值得注意的是,该工具还发现了 169 个在早期人工审查中被遗漏的生物体。ARUP 的首席运营官 Adam Barker 指出:’ 我们正在识别比没有 AI 时更多的生物体,这改善了受影响患者的诊断和治疗。’
此外,检测限研究发现,即使样本被高度稀释,AI 仍然比技术人员发现更多的寄生虫。这表明该系统可以在感染早期或寄生虫水平较低时检测到感染,这在传统方法中往往难以实现。
ARUP 多年来一直率先在临床寄生虫学中使用 AI。2019 年,它成为世界上第一个将 AI 应用于卵和寄生虫测试的三色部分的实验室。2025 年 3 月,它将该能力扩展到湿片分析,成为第一个在整个测试过程中使用 AI 的实验室。
这一技术突破的时机被证明是幸运的:在 2025 年 8 月,ARUP 收到了创纪录数量的寄生虫测试标本。通过 AI 获得的效率使实验室能够在不影响质量的情况下满足需求。
Barker 强调:’AI 算法的好坏取决于输入数据的人员。我们有出色的员工,他们利用广泛的知识和技能构建了一个卓越的 AI 解决方案,不仅有益于实验室,也有益于患者。’
展望未来,ARUP 和 Techcyte 计划继续扩大 AI 在诊断测试中的作用。除了寄生虫学,ARUP 已经实施了 AI 来协助 Pap 测试,并正在开发其他工具以简化实验室操作并提高诊断准确性。这一进展标志着医疗诊断领域的一个新时代,其中 AI 技术将在提高检测效率和准确性方面发挥越来越重要的作用。