الذكاء الاصطناعي أفضل من البشر في اكتشاف سرطان الرئة

استخدم الباحثون خوارزمية التعلم العميق للكشف عن سرطان الرئة بدقة من التصوير المقطعي المحوسب. تشير نتائج الدراسة إلى أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يتفوق على التقييم البشري لهذه الفحوصات.

يقترح بحث جديد أن خوارزمية الكمبيوتر قد تكون أفضل من اختصاصي الأشعة في اكتشاف سرطان الرئة.

يتسبب سرطان الرئة في وفاة ما يقرب من 160 ألف شخص في الولايات المتحدة ، وفقًا لأحدث التقديرات. هذه الحالة هي السبب الرئيسي للوفاة المرتبطة بالسرطان في الولايات المتحدة ، والاكتشاف المبكر أمر بالغ الأهمية لوقف انتشار الأورام وتحسين نتائج المرضى.

كبديل للأشعة السينية على الصدر ، استخدم أخصائيو الرعاية الصحية مؤخرًا فحوصات التصوير المقطعي (CT) للكشف عن سرطان الرئة.

في الواقع ، يجادل بعض العلماء بأن التصوير المقطعي المحوسب أفضل من الأشعة السينية للكشف عن سرطان الرئة ، وقد أظهرت الأبحاث أن الجرعات المنخفضة من التصوير المقطعي المحوسب (LDCT) على وجه الخصوص قد خفضت وفيات سرطان الرئة بنسبة 20٪.

ومع ذلك ، لا يزال المعدل المرتفع للإيجابيات الكاذبة والسلبيات الكاذبة يحبط إجراء LDCT. عادةً ما تؤخر هذه الأخطاء تشخيص سرطان الرئة حتى يصل المرض إلى مرحلة متقدمة عندما يصبح من الصعب جدًا علاجه.

قد تحمي الأبحاث الجديدة من هذه الأخطاء. استخدمت مجموعة من العلماء تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) للكشف عن أورام الرئة في فحوصات LDCT.

دانيال تسي ، من مجموعة Google Health Research في ماونتن فيو ، كاليفورنيا ، هو المؤلف المقابل للدراسة ، والتي تظهر نتائجها في المجلة طب الطبيعة.

"تفوق النموذج على جميع أطباء الأشعة الستة"

طبق تسي وزملاؤه شكلاً من أشكال الذكاء الاصطناعي يسمى التعلم العميق على 42290 مسحًا ضوئيًا LDCT ، والتي تم الوصول إليها من مستودع البيانات الإلكترونية في Northwestern ومصادر البيانات الأخرى التابعة لمستشفيات Northwestern Medicine في شيكاغو ، إلينوي.

تمكن خوارزمية التعلم العميق أجهزة الكمبيوتر من التعلم بالقدوة. في هذه الحالة ، قام الباحثون بتدريب النظام باستخدام فحص LDCT أولي مع فحص LDCT سابق ، إذا كان متاحًا.

تعد فحوصات LDCT السابقة مفيدة لأنها يمكن أن تكشف عن معدل نمو غير طبيعي للعقيدات الرئوية ، مما يشير إلى وجود ورم خبيث.

في الدراسة الحالية ، قدم الذكاء الاصطناعي "نظامًا آليًا لتقييم الصور" يتنبأ بدقة بأورام العقد الرئوية الخبيثة دون أي تدخل بشري.

قارن الباحثون تقييمات الذكاء الاصطناعي بتقييمات ستة من أطباء الأشعة الأمريكيين المعتمدين من البورد والذين لديهم ما يصل إلى 20 عامًا من الخبرة السريرية.

عندما لم تكن عمليات مسح LDCT السابقة متاحة ، فقد تفوق نموذج الذكاء الاصطناعي على جميع أخصائيي الأشعة الستة بتخفيضات مطلقة بنسبة 11٪ في الإيجابيات الكاذبة و 5٪ في النتائج السلبية الزائفة ، وفقًا لتقرير تسي وزملائه. عندما كان التصوير السابق متاحًا ، كان أداء الذكاء الاصطناعي تمامًا مثل اختصاصي الأشعة.

يشرح المؤلف المشارك للدراسة الدكتور Mozziyar Etemadi ، وهو أستاذ باحث مساعد في علم التخدير في كلية الطب بجامعة Northwestern Feinberg في شيكاغو ، لماذا يمكن للذكاء الاصطناعي أن يتفوق على التقييم البشري.

يقول الدكتور إتمادي: "يفحص اختصاصيو الأشعة عمومًا مئات الصور ثنائية الأبعاد أو" الشرائح "في صورة مقطعية واحدة ، لكن نظام التعلم الآلي الجديد هذا يعرض الرئتين في صورة ثلاثية الأبعاد ضخمة مفردة".

"يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي ثلاثي الأبعاد أكثر حساسية في قدرته على الكشف المبكر عن سرطان الرئة من العين البشرية التي تنظر إلى الصور ثنائية الأبعاد. هذا من الناحية الفنية "4D" لأنه لا ينظر فقط إلى فحص CT واحد ولكن اثنين (الفحص الحالي والمسح السابق) بمرور الوقت. "

د.مذيار اعتمادي

"من أجل بناء الذكاء الاصطناعي لعرض CT بهذه الطريقة ، فأنت تحتاج إلى نظام كمبيوتر هائل على نطاق Google ،" يتابع. "المفهوم جديد ، لكن الهندسة الفعلية له جديدة أيضًا بسبب الحجم."

ويمضي الدكتور اعتمادي في تمجيد فوائد استخدام تقنية التعلم العميق ، مؤكداً على دقتها. يقول الباحث: "يمكن للنظام تصنيف الآفة بمزيد من التحديد".

ويخلص الدكتور إتمادي إلى أنه "لا يمكننا فقط تشخيص شخص مصاب بالسرطان بشكل أفضل ، بل يمكننا أيضًا أن نقول إذا لم يكن شخص ما مصابًا بالسرطان ، مما يحتمل أن ينقذه من خزعة الرئة الغازية والمكلفة والمحفوفة بالمخاطر".

ومع ذلك ، يحذر الباحثون من أنه من الضروري أولاً التحقق من صحة هذه النتائج في مجموعات أكبر.