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利用Amazon Quick革新罕见病研究:整合生物医学数据库以实现突破性发现

本文介绍如何使用Amazon Quick Research整合生物医学数据源进行罕见癌症研究,以儿科肉瘤为例,涵盖从定义研究目标、配置数据源、审查AI生成的研究计划到执行调查和利用修订与版本控制系统迭代结果的完整工作流程。

来源AWS Machine Learning Blog作者: Anu Kaggadasapura Nagaraja

罕见癌症研究产生异构数据,涵盖基因组测序流程、临床试验注册、生物标志物库和同行评审文献。整合这些来源进行单一调查通常需要自定义ETL流程、手动模式协调以及在断开连接的系统间迭代查询——这一过程在开始分析前可能需要数周时间。

Amazon Quick Research通过提供统一的研究环境解决了这一整合挑战。它从多个来源(包括PubMed等公开生物医学数据库)摄入结构化和非结构化数据,并利用大型语言模型(LLM)驱动的合成生成带引用的版本化研究报告。

在本文中,我们将逐步介绍如何使用Amazon Quick Research整合生物医学数据源进行罕见癌症研究。本教程以儿科肉瘤为研究领域,利用PubMed和其他开放生物医学存储库的公开数据集。它涵盖了端到端工作流程:定义研究目标、配置数据源、审查AI生成的研究计划、执行调查以及利用修订和版本控制系统迭代结果。

功能

Amazon Quick Research是Amazon Quick中的一个代理式研究工作流,它协调多源数据检索和基于LLM的合成。核心组件包括:

  • 研究目标解析 – 代理解释自然语言研究问题,并将其分解为结构化子主题进行并行调查。
  • 多源数据摄入 – 支持网页搜索(包括PubMed、ClinicalTrials.gov和开放获取期刊等公开索引来源)、文件上传(PDF、Word、Excel、PowerPoint)和Amazon Quick资产(Spaces、仪表板、知识库和数据集)。创建研究项目时,对来源进行处理和索引。
  • AI生成的研究计划 – 在运行前,代理生成结构化计划,列出将调查的主题、每个主题将查询的来源以及分析方法。您可以在投入完整运行前审查和修改此计划。
  • 带引用的报告生成 – 输出为结构化报告,带有可追溯到源文档或URL的内联引用。每条陈述都包含来源链接,“理解陈述”功能可显示个别结论背后的证据链。
  • 版本化修订工作流 – 您可以为特定陈述添加修订注释(最多400个字符)。提交修订会启动一个新的研究运行,范围限定在注释部分,版本号递增,并保留先前版本以供比较。
  • 导出格式 – 报告可导出为PDF或Word。摘要变体(执行摘要、通用摘要、自定义摘要)允许您针对不同受众调整输出长度和引用密度。

Spaces提供了为Amazon Quick Research提供数据组织层的层。Space是一个逻辑容器,可分组多达10,000个文件以及Amazon Quick仪表板、主题和知识库。文件在上传时被索引,并作为研究运行的检索语料库提供。支持的格式包括Word、Excel、PowerPoint、PDF、CSV、TXT、RTF、JSON、YAML、XML和HTML。在本教程中,我们使用公开可用的癌症基因组数据集和PubMed摘要填充一个Space,作为内部知识语料库和实时网页搜索。

教程

本教程演示如何使用Amazon Quick整合生物医学数据源进行罕见癌症研究。您将创建一个Space,启动Quick Research,并生成一份带引用的报告。

以下视频逐步介绍了这些步骤:

注意:Amazon Quick是付费服务。遵循本教程将创建计费资源。为避免持续费用,请完成本文末尾的清理步骤。

前提条件

在开始本教程之前,您需要:

  • 一个有效的AWS账户。
  • 访问Amazon Quick的权限,以创建Spaces和研究项目。
  • 熟悉生物医学研究术语的基本知识。

第1部分:创建Space

  1. 打开Amazon Quick,在主导航中选择Spaces。
  2. 选择Create space以添加研究所需的文件。
  3. 选择Add knowledge。
  4. 从文件上传、仪表板或知识库中选择。
  5. 在页面顶部为Space添加名称。
  6. 确认您的Space出现在Spaces列表中,带有绿色勾选标记或Ready状态。选择Space名称以验证所有上传的文件都已列出并显示Indexed状态。

第2部分:创建研究项目

在Amazon Quick主页上,选择Quick Research。选择New Research以启动一个结构化工作流程,指导您从目标设定到最终报告生成。

第3部分:定义目标

在文本字段中输入研究目标。专注且具体的问题会产生更好的结果。

示例目标:

*针对具有特定基因组改变的儿科肉瘤,有哪些有前景的靶向治疗方法,以及我们如何识别可能从这些治疗中受益的患者?*

陈述您的研究目标并指定调查范围。AI代理将帮助完善您的研究问题,并根据可用数据源建议您可能想要探索的其他角度。

第4部分:数据源选择与整合

选择要包含在研究中的数据源:

  • 网页搜索 – 启用网页搜索以从PubMed、ClinicalTrials.gov和开放获取期刊等公开索引来源获取数据。根据需要添加特定URL。
  • 文件上传 – 选择File upload以添加特定文档。将Quick Research链接到现有数据空间以包含内部文档、报告和知识库。在这里,您可以将外部网页来源与组织的专有信息相结合。
  • Quick资产 – 选择Quick assets以包含数据空间、仪表板和知识库。这些是Quick中组织的文件、文档和分析集合,便于快速访问和分析。

Quick Research会自动从连接的存储库中识别相关数据源。对于此儿科肉瘤调查,系统会识别以下连接:

  • 基因组突变数据与药物靶标数据库之间的连接。
  • 临床结果数据与治疗协议文献之间的连接。
  • 生物标志物谱与患者反应模式之间的连接。
  • 历史试验数据与当前治疗选择之间的连接。

第5部分:AI驱动的计划

Quick Research在运行前生成结构化计划。审查代理将调查的主题:

  • 主题1:儿科肉瘤的基因组引导靶向治疗——患者选择与治疗方法。
  • 主题2:儿科肉瘤的基因组格局——突变、基因融合(例如PAX3)和亚型,包括横纹肌肉瘤、尤文肉瘤和骨肉瘤。
  • 主题3:当前FDA批准的靶向治疗——作用机制、疗效和基因组谱。
  • 主题4:未来方向——基因编辑、细胞疗法、新型药物递送系统和临床前研究。

第6部分:修改计划(可选)并开始研究

  1. 选择Revise Plan以在运行前完善范围。
  2. 添加特定的关注领域,例如:

- 添加关于特定突变和基因融合的部分。 - 添加不同方法之间的比较分析。

  1. 对计划满意后,选择Start Researching。
  2. 确认看到进度指示器和消息“Research in progress”。状态应从“Not started”变为“In progress”。

第7部分:审查报告

Quick Research将结果合成为结构化报告,包括:

  • 包含关键发现和临床意义的高管摘要。
  • 带有支持数据可视化的详细分析部分。
  • 基于证据的未来研究方向建议。
  • 引用来源和方法透明度。
  • 可操作的临床实施后续步骤。
  • 来源。

此过程大约需要20-30分钟完成。

  1. 访问已完成的研究

- 在主导航中选择Research。 - 查找您的研究项目状态,应为Complete。 - 选择您已完成的研究项目。

  1. 导航研究报告

- 报告以结构化格式综合所有选定来源的信息。 - 使用左侧窗格中的Topics选项卡在主要部分之间移动。 - 查看每个部分中的支持证据和来源引用。 - 根据需要点击右上角的Download、Summarize和Share按钮。 - 选择Reading mode以隐藏侧边栏并专注于内容。

  1. 检查引用

- 引用提供对源材料的直接访问,用于验证和深入调查。 - 查找整个报告中的编号引用。 - 选择引用编号以查看来源详细信息。 - 注意弹出窗口显示源文章和指向原始页面的超链接。

  1. 理解陈述分析

- 陈述分析显示研究结论背后的推理,并提供分析过程的透明度。 - 查找“Understand the statement”图标(三条水平线和加号)。 - 选择报告中任何陈述旁边的图标。 - 查看解释窗口,其中显示: - 如何确定该陈述。 - 证据摘要。

第8部分:更新研究

要使用额外的关注领域完善研究,直接在报告中添加修订注释。

  1. 添加修订注释

- Quick Research在后续运行中使用您的注释进行修订。 - 在研究报告中,选择要扩展或修订的文本。 - 在右侧的Research窗格中,添加注释(最多400个字符):Need deeper investigation on "specific topic area"

  1. 启动修订过程

- 选择Revise按钮(添加注释后可用)。 - 确认“Review revision started”消息出现。 - Quick Research分析现有内容并应用注释。 - 研究通常需要20-40分钟完成,修订完成后版本会递增(例如,Version 2)。

  1. 审查版本历史

- 版本控制维护研究过程的清晰审计轨迹并保留先前迭代。 - 注意版本号已递增。 - 比较不同版本以查看如何整合反馈。 - 通过版本跟踪研究的演进。

  1. 使用摘要功能

- 不同的摘要格式满足不同的受众需求和演示上下文。 - 选择右上角的Summarize按钮。 - 选择摘要类型: - Executive Summary:面向高管,最多2页,无引用。 - General Share Out:面向业务,最多6页,基本引用。 - Custom Summary:自定义格式,最多5000个字符。

  1. 下载和分享

- 多种下载格式支持不同的用例,从正式演示到协作审查。 - 使用Download按钮获取: - PDF格式用于演示。 - Word格式用于协作编辑。 - 使用Share按钮与团队成员分发研究。

清理

以下步骤将永久删除您的研究报告以及上传到Spaces的所有文件。如果您想保留任何研究结果或上传的数据,请先导出报告(PDF或Word格式)并下载任何重要文件。

研究完成后,您可以按照以下步骤删除研究文档和创建的资产:

  1. 删除报告:

- 选择报告。 - 选择Actions。 - 选择Delete。

  1. 删除资产:

- 打开Amazon Quick控制台中的Spaces部分。 - 找到要移除的Space,选择Space名称旁边的More actions(•••)菜单。 - 选择Delete。