河盲症病因盘尾丝虫病的组织学切片…
Onchocerca Volvulus的组织学部分,河流盲肠的原因,显微镜下:在子宫中有后代的活女性蠕虫的部分。共生细菌以红色染色。
资料来源:医学微生物学、免疫学和寄生虫学研究所/波恩大学医院

在斗争中使用AI反对河流

超过2100万人在非洲感染了线虫onchocerca Volvulus,河流的原因。其中十分之一的受影响的人失明。大学医院寄生学家波恩正在寻找对阴险的寄生虫的新的,更有效的武器。

他们现在想开发一种方法,使人工智能(AI)在显微镜下自动评估病人的组织样本。目的是减少所需的时间和建立一个客观的标准进行分析。

在撒哈拉以南非洲,黑蝇叮咬主要通过盘尾丝虫病的幼虫感染人,盘尾丝虫病也被称为河盲症。首先,幼虫长成性成熟的蠕虫,它们更喜欢生活在皮肤下的结节中。雌蛛可以长到60厘米,每天产生1000个后代,被称为微丝蚴。它们通过皮肤中的淋巴管扩散到眼睛。在那里,角膜变得发炎,它的破坏导致失明。此外,这种“小虫”会被其他以患者血液为食的黑蝇摄入并进一步传播。

世界卫生组织建议在受感染地区的所有人使用标准药物伊维菌素进行治疗,这种药物可以杀死蠕虫的后代,而不会损害成年蠕虫。这意味着,尽管采用了这种治疗方法,新一代微丝蚴仍能相对较快地出现,并再次由黑蝇传播,导致视力受损和皮肤发炎的症状。因此,为了彻底根除这种疾病,必须在整个受影响地区进行多年的全面治疗。医学微生物学、免疫学和寄生虫学研究所(imip)所长Achim博士Hörauf解释说:“重要的是找到能直接杀死成虫的物质。”该研究所位于波恩大学医院,是开发这类新疗法的领先机构之一。

抗蠕虫的抗生素

这个问题的关键在于Hörauf教授发现的一种共生关系。数百万年来,盘尾丝虫线虫体内一直存在着生存所需的细菌。如果这些细菌死亡,寄生虫迟早也会死亡。Hörauf教授说:“因此,针对这些细菌的有效抗生素有可能永久防止河盲症的传播。”抗生素强力霉素是Hörauf研究小组发现的一种活性物质的原型,在世界各地的医院中被用于丝状菌的治疗,但不太适合在基础设施薄弱的偏远地区进行大规模治疗。这是因为抗生素必须在四到六周的时间内每天服用,以发挥其充分的效果。因此,位于波恩的寄生虫学家们正在继续他们的全球研究联盟,以便找到见效更快、治疗时间更短的替代品,从而彻底根除盘尾丝虫病线虫。

为了评估此类治疗的成功,必须从患者的皮肤中除去结节并分析。专家使用显微镜看看这些结节的薄,所谓的组织学,部分,以评估线虫的性,活力和胚胎发育和共生细菌的存在。“这个过程非常耗时,直接取决于制定评估的人民的经验,”博士·克尔马尔斯博士总结了她的跨学科工作组在奥姆普普上的决定,以优化这个分析过程。“在Danielkühlwein博士中,全球咨询公司Capgemini的卓越卓越卓越卓越中心的工作人员,我们能够在人工智能领域进行合作。”

凭借他的支持,由Klarmann-Schulz在大学医院Host Bonn领导的工作组打算开发一个AI系统,该系统将自动化组织学部门的评估。他们使用已经存在的深度学习模型进行对象识别。“预先训练的AI系统可以基本上看到,这意味着它们可以识别诸如”克鲁兰解释“。“我们使用转移学习培训他们的新特定应用程序。”AI系统学会识别和评估来自来自众多临床研究的组织学部分的显微镜图像蠕虫,即波恩的寄生学家已经与非洲合作伙伴进行了。利用这诀窍,科学家们旨在减少评估所需的时间,并建立分析的客观标准。

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