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我国一染色体人工智能分析技术达到国际领先水平
来源:精准医学  作者: 佚名 2021-11-18 16:45:07
该项目面向出生缺陷防治的染色体核型影像智能分析技术达到国际领先水平。

2021年11月17日,由华南师范大学、广东省妇幼保健院、中国联通医疗基地共同完成的《面向出生缺陷筛查的染色体分析关键人工智能技术及应用》项目通过广东省精准医学应用学会科技成果鉴定,鉴定委员会一致认为项目在染色体簇检测和实例提取、影像质量提升、核型分析等人工智能技术方面具有创新性,该项目面向出生缺陷防治的染色体核型影像智能分析技术达到国际领先水平。

该技术对治出生缺陷有重要意义

出生缺陷是指婴儿出生前的身体结构、功能或代谢异常,是导致早期流产、死胎、婴幼儿死亡和先天残疾的主要原因。我国每年出生缺陷发生率在5.6%左右,每年新增出生缺陷人数90万例,给家庭和社会都带来了巨大负担。

在临床上,出生缺陷可以在怀孕前期和中期通过对染色体的分析进行排查而避免。而染色体分析是一个耗时且极易出错的工作,时刻要求分析师保持高度的注意力。一般情况下,一个熟练的分析师要完成一个受测者的染色体分析平均需要45分钟,而且受到注意力衰退的影响,一个熟练的分析师一个工作日最多分析6-8个受测者的染色体分析工作。

项目技术已在中山大学附属第三医院、惠州市妇幼保健院等10家医疗机构开展了真实场景的临床试用,完成了54183个案例的分析,不仅可在秒级时间给出结果,而且实现了染色体分割准确率均大于97%,染色体分类准确率均大于99%。专家认为,这项技术广泛应用后,将对我国提高出生缺陷防治水平起到巨大的提升作用。

五年磨一剑,项目解决了挑战性难题

项目团队用了5年时间潜心研究,最终采用端到端的全自动深度学习技术和图像处理技术,与染色体生物学有机结合,攻克了染色体生物学中的核心科学问题,通过运用计算机信息科学的最新理论知识和方法,为解决染色体生物学领域中的挑战性难题,提供了新思路、新方法和新技术。项目形成的成果包括14篇学术论文、5件授权发明专利及1套染色体核型智能分析软件平台。

鉴定委员会一致认为,项目面向出生缺陷精准、快速检测的需求,研究了染色体细胞影像的质量提升、基于几何形态学的染色体分割与基于深度学习的染色体分类的算法与技术,建立了12万+染色体实例的基准数据集,研发了染色体核型智能分析软件平台,建立了可操作的临床评价与检测体系。项目在染色体簇检测和实例提取、影像质量提升、核型分析等人工智能技术方面具有创新性,其面向出生缺陷防治的染色体核型影像智能分析技术达到国际领先水平。

科技成果鉴定会议由广东省精准医学应用学会常务副会长兼秘书长孙炳刚主持,鉴定委员会由广东省人民医院医学大数据研究中心主任、人工智能与数字经济广东省实验室制联网医院平台技术中心主任梁会营,华南理工大学计算机学院教授蔡宏民,暨南大学理工学院教授黄书强,广东工业大学计算机学院教授谢光强,中山大学附属第一医院产前诊断中心实验室主任陈宝江,广东省人民医院产前诊断中心主任李萍,东莞市妇幼保健院妇产科研究所所长刘彦慧等7名临床、信息化领域的专家组成。项目团队主要负责人、华南师范大学教授赵淦森做了项目主汇报。

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编辑:史晨宇
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