阿肯色大学的研究人员为慢性皮肤创伤图像研究获得了美国国立卫生研究院160万美元的拨款

阿肯色大学生物医学工程教授凯尔·奎因(Kyle Quinn)从美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)获得了一笔为期四年、价值160万美元的赠款,用于开发慢性皮肤伤口的非侵入性实时“光学活检”。

其目标是提供数字组织病理学图像和其他定量信息,而不需要有创活检、组织处理和组织染色。

慢性皮肤伤口的初步临床评估包括肉眼检查,但更详细的表征依赖于伤口组织活检的组织学分析。虽然这种方法在临床和研究实验室中有助于了解伤口病理生理学和开发治疗慢性皮肤伤口的新产品,但它本身具有侵入性、耗时和定性。

几年来,Quinn一直在研究一种替代的定量成像系统,该系统解决了传统组织学分析的一些局限性。他实验室的研究人员使用多光子显微镜在细胞水平上三维观察组织,并生成伤口代谢的三维地图。这种成像技术是非侵入性的,可以让他们测量同一伤口内细胞代谢和皮肤组织随时间的变化。

虽然他们的代谢成像技术可以提供非常详细的细胞功能评估,但对其图像数据的分析需要时间。研究人员必须手动将相关图像区域映射到特定的皮肤层或伤口区域,这是一个缓慢而乏味的过程。为了加快速度,奎因与计算机科学和计算机工程教授贾斯汀·詹合作。詹是一名数据科学专家,他正在帮助奎恩将多光子显微镜和“深度学习”(一种基于人工智能的分析方法)结合起来。

深度学习方法将使Quinn能够提供慢性皮肤创伤的快速定量分析。

奎因在新闻发布会上说:“通过深度学习,我们可以训练一种计算机算法,准确而快速地勾画出伤口区域。”“这将大大加快我们的分析速度,并消除人类在评估图像和识别特征时固有的主观性和偏见。”

使用深度学习识别伤口特征的初步结果出现在皮肤病学研究杂志外科和医学激光“,e

除了詹,奎恩还将与伤口愈合领域的领军人物合作,包括乔斯林-贝斯以色列女Deaconess足部中心的研究主任Aristidis Veves,以及迈阿密大学皮肤病学教授Marjana Tomic Canic。通过结合来自多个实验室的伤口图像数据,该团队将拥有一组更多样化的数据,以严格训练可广泛用于不同类型伤口的神经网络。