يشخص برنامج الكمبيوتر سرطان الدماغ بشكل أفضل من الأطباء الذين يستخدمون صور التصوير بالرنين المغناطيسي

صور التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ البشري مع انتكاسة ورم في المخ والإشعاع (نخر الإشعاع). هيكل الورم هو أكثر تجانسا (أحمر) من بنية نخر الإشعاع

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو طريقة التصوير المقطعي لدراسة الأعضاء والأنسجة الداخلية باستخدام ظاهرة الرنين المغناطيسي النووي. أصبحت صور التصوير بالرنين المغناطيسي شائعة للأشخاص العاديين بسبب العدد الكبير من السلاسل الطبية ، حيث ينظر "الأطباء" بإلقاء نظرة جادة على مثل هذه الصور ، ويؤسسون على الفور التشخيص الصحيح.

في الواقع ، كل شيء أكثر تعقيدًا. حتى الطبيب الأكثر تدريبًا يمكن أن يرتكب خطأ. من الصعب بشكل خاص تشخيص سرطان الدماغ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي. غالبًا ما يرتكب الشخص بشكل عام أخطاء ، وغالبًا ما تؤدي هذه الأخطاء إلى عواقب وخيمة. حسنًا ، ماذا لو قمنا بإشراك أنظمة الكمبيوتر في عمل الأطباء؟ بعد كل شيء ، تعلموا كيفية إجراء التشخيص وفقًا لأوصاف الأمراض ونتائج تحليلات المرضى. قرر علماء من جامعة كيس ويسترن ريزيرف اختبار قدرة أنظمة الكمبيوتر من حيث تشخيص السرطان باستخدام صور التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ.

كما اتضح ، ليس عبثا. البرنامج الذي طوره المشروع يجعل التشخيص أكثر دقة من الطبيب البشري. يمكن للنظام أن يحدد ، على سبيل المثال ، ما هو التكوين غير المعتاد في دماغ المريض الذي تم تشخيصه مسبقًا بالسرطان. هل هذا الموقع عبارة عن مجموعة من الخلايا الميتة التي تم قتلها بالإشعاع ، أم أن السرطان يعود؟ يمكن للكمبيوتر ، بعد التحليل الدقيق للصورة ، تحديد كل هذا.

يقول Pallavi Tiwari ، "من أكثر المشاكل إلحاحًا للطب هو التخطيط لعلاج محتمل إذا تم تشخيص المريض بالفعل بالسرطان ، والآن من الضروري تحديد ما إذا كانت الخلايا قد ماتت بعد العلاج الإشعاعي أو أن الورم لم يختفي". أحد مطوري هذا النظام. "في التصوير بالرنين المغناطيسي ، يبدو كل شيء متشابهًا إلى حد كبير."

لكن علاج نخر الإشعاع والسرطان يختلف اختلافا جذريا. هذه هي المشكلة - إذا ارتكبت خطأ ، لن يتلقى المريض العلاج الذي يحتاجه ، ويمكن أن يتدهور الوضع بشكل كبير. يمكنك تمييز النخر عن الورم ، ولكن هذا يتطلب خزعة. وهذا مكلف ويستغرق الكثير من الوقت للتحليل. بالإضافة إلى ذلك ، تعد الخزعة عملية جراحية يمكن أن تؤثر أيضًا سلبًا على مرض المريض.

لتطوير البرنامج ، استخدم الباحثون تقنيات التعلم الآلي. استخدم العلماء صور التصوير بالرنين المغناطيسي ، والتي وفقًا لها تم تشخيص الأطباء بشكل صحيح من قبل عن طريق تحميل هذه الصور في الشبكة العصبية. لا يشارك فقط الأطباء في المشروع ، يعمل المهندسون والعلماء من المناطق الأخرى والفيزيائيون أيضًا على هذا النظام. لعلاج النظام ، استخدم الأطباء صور 43 مريضًا في مركز الحالة الطبية بالمستشفيات الجامعية.

تمكن الفريق من تطوير خوارزميات قادرة على التمييز بين كلا النوعين من الانحرافات ، وإجراء التشخيص الصحيح. "الخوارزميات ترى ما لا يستطيع الأطباء رؤيته. يقول مشارك آخر في التجربة: إن نظام الكمبيوتر يأخذ عددًا كبيرًا من قياسات الصور ، محاولًا تحديد وجود ورم أو نخر إشعاعي من أنسجة المخ. لا تزال الأورام الخبيثة وتأثيرات نخر الإشعاع تختلف ، ولكن هذه الاختلافات صغيرة لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل التعرف عليها بالعين المجردة.

وإذا حاول الأطباء العثور على عدم تجانس في بنية الأنسجة المدروسة ، فإن الكمبيوتر لا يفعل ذلك فقط.. يدرس الصور بدقة قدر الإمكان ، ويحلل الصور بالبكسل. يبدو هيكل الورم في الصور أكثر اتساقًا ، على الرغم من أن الاختلافات مع عواقب نخر الإشعاع ضئيلة ، كما ذكر أعلاه.

لاختبار كفاءة الطريقة الجديدة ، قرر مؤلفو المشروع استخدام صور التصوير بالرنين المغناطيسي للمرضى الذين تم تشخيصهم بشكل صحيح. حاولت الصور التعرف على الأطباء البشريين ونظام الكمبيوتر. تم اختيار 15 صورة. قام أحد الأطباء بالتشخيص الصحيح على صور 7 مرضى. والآخر ثمانية. قام برنامج كمبيوتر بتشخيص 12 حالة من أصل 15 حالة من نفس الصور بشكل صحيح.

يقول مطورو النظام أنه عندما تم إنشاؤه ، تم تصميمه كأداة تشخيص إضافية. يمكن استخدامه بالاقتران مع طرق التشخيص الأخرى ، والتي ستحسن بشكل جذري دقة التشخيص للمرضى الذين يعانون من أورام الدماغ الخبيثة وللمرضى الذين يعانون من نخر إشعاعي من أنسجة المخ.

الآن التطوير موجود كنموذج أولي. يقوم العلماء باستمرار بتحسينه واستكماله ، على أمل جعله أكثر دقة. للقيام بذلك ، يقوم العلماء بتحميل عدد كبير من صور التصوير بالرنين المغناطيسي إلى النظام مع تشخيص مؤكد مسبقًا لعدد من المرضى من مختلف المستشفيات. بعد تحسين التقنية ، وفقًا للمطورين ، يمكن استخدامها كطريقة تشخيص إضافية في بيئة سريرية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar397505/