أبحاث جديدة تستخدم الذكاء الاصطناعي لمرض العين المستهدف

الضمور البقعي واعتلال الشبكية السكري يمكن أن يسبب العمى إن لم يتم تشخيصه ومعالجته على الفور. Carmelo Geraci / Getty Images

February 27، 2018

The potential من أجل الذكاء الاصطناعي (AI) لتشخيص ومعالجة الحالات الصحية لا تزال تكتسب زخما ، كما أظهرت دراسة جديدة كيف يمكن للتكنولوجيا أن تسرع تشخيص وعلاج أمراض العيون.

ورقة نشرت في 22 فبراير في مجلة Cell وصف كيف يمكن تطبيق الذكاء الاصطناعي على المرضى الذين يعانون من أمراض الشبكية. ويظهر البحث الذي أجراه ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه في طب العيون في معهد شيلي للعيون في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، أن الكمبيوتر يمكن أن يتعلم بدقة وموثوقية التعرف على أمراض العيون الشائعة مثل التنكس البقعي واعتلال الشبكية السكري.

"هذا هو حول محاولة تعليم الكمبيوتر ما هي الصورة وكيفية اتخاذ قرار حول ما يرونه ،" يشرح الدكتور تشانغ. "الهدف هو أن يكون الكمبيوتر جيدًا كالمتخصص الذي ذهب إلى كلية الطب ويتم تدريبه تدريباً عالياً في مجال التشخيص الطبي والعلاج."

في حين أنه يمكن أن يستغرق خبرة متخصصة تمتد لعقود للوصول إلى أعلى مستويات الخبرة ويضيف: "نحن نرى أن الكمبيوتر يمكنه التعرف على هذه الأشياء بعد بضعة أيام".

تتبع هذه الورقة دراسات حديثة أخرى تشير إلى أن أجهزة الكمبيوتر العميقة قد يكون لها مكان شرعي في الرعاية الصحية ، كما يقول راهول كورانا ، يقول الدكتور خورانا ، طبيب العيون في ماونتن فيو بولاية كاليفورنيا ، والمتحدث الإكلينيكي للأكاديمية الأمريكية لطب العيون.

"هذا النوع من التكنولوجيا دقيق للغاية بالنسبة للمرضى الذين يعانون من أنواع معينة من الحالات". "وهذا هو خلق بعض الإثارة في هذا المجال."

تشخيص التنكس البقعي ، اعتلال الشبكية السكري

في الصحيفة الجديدة ، قام تشانغ وزملاؤه في الصين وألمانيا وتكساس بتغذية أول صور لاضطرابات العين في الكمبيوتر. تم التقاط الصور باستخدام تقنية تصوير تُعرف بالتصوير المقطعي بالتماس البصري. تستخدم هذه التقنية التشخيصية الحديثة الثورية موجات ضوئية لالتقاط صور عالية الدقة وعالية الوضوح للعين لإعطاء الأطباء طريقة لرسم خريطة الشبكية وقياسها بالتفصيل.

تُستخدم الفحوصات للمساعدة في تحديد الحالات الشائعة مثل البقعيّة تدهور ، حيث يتدهور جزء من الشبكية تدعى البقعة ، و اعتلال الشبكية السكري ، وهو أحد مضاعفات مرض السكري الذي يتسبب في تورم الأوعية الدموية في شبكية العين وتسرب السائل. كلاهما ظروف خطيرة يمكن أن تسبب العمى إذا لم يتم تشخيصها ومعالجتها على الفور.

تتطلب الأساليب الحسابية الحالية ملايين الصور لتدريب جهاز الكمبيوتر. وقد استخدمت أبحاث زانج "شبكة عصبية تلافيفية" تستند إلى الذكاء وتحتاج إلى مجموعة بيانات أصغر بكثير من 200000 مسح ضوئي للتماسك البصري.

"نحن نقدم مجموعة متنوعة من الصور للتعلم والحفظ. فنحن نعلم ، على سبيل المثال ، "إذا كانت هذه البقعة هنا ، فسيكون ذلك انحلال بصري." جمال هذا هو بدلا من أن يتعلم الكمبيوتر من تلقاء نفسه ، يمكننا أن نقول لهم ما الذي تبحث عنه. يتعلق الأمر بتصميم برامج كمبيوتر لجعل أجهزة الكمبيوتر تفكر كإنسان. "

كان الكمبيوتر قادرًا على اتخاذ قرار حول ما إذا كان المريض يجب إحالته للعلاج في غضون 30 ثانية وبدقة تبلغ 95 بالمائة.

الدراسة يوضح أن الشبكات العصبية يمكن أن تساعد الأطباء وربما تفوقهم مع القدرة على تذكر الكثير من البيانات. ويتوقع تشانغ أن مثل هذه التكنولوجيا لها استخدامات في جميع أنحاء العالم. في البلدان الغنية بالموارد مثل الولايات المتحدة ، يمكن أن يعجل الوقت الحرج بين علامات المرض والعلاج.

"قد يحتاج المريض الذي يعاني من الضمور البقعي المحتمل أن يعالج في غضون شهر ، ولكن يمكن أن تنتهي الإحالات والمواعيد بأشهر عدة. ويمكن أن يؤخر هذا التشخيص والعلاج. يقول

المرضى الذين يعالجون في الأماكن التي يندر فيها المتخصصون

في المناطق الفقيرة بالموارد ، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تساعد المرضى الذين قد لا يتلقون أي رعاية بسبب ندرة الأطباء. سيأخذ تشانغ وزملاؤه شبكةهم العصبية إلى هايتي هذا الصيف لتقييم فائدتها. يوجد في المنطقة عدد كبير من الأشخاص المصابين بمرض السكري المعرضين لخطر الإصابة باعتلال الشبكية ، ولكن لديه أقل من 60 طبيب عيون.

"إن القدرة على القيام بذلك ستوفر المزيد من المرضى للوصول إلى نظام الرعاية الصحية لأننا نستطيع تشخيص يقول كورانا ، مشيرا إلى أن هناك ما يقرب من 415،000 شخص يعيشون مع مرض السكري في جميع أنحاء العالم الذين هم في خطر لاعتلال الشبكية السكري. "كلما كان لدينا تكنولوجيا جديدة ومحسنة تسمح لنا بإجراء عمليات التشخيص بشكل أسرع وأفضل ، وجعل الرعاية متاحة بشكل أوسع للسكان الأوسع ، فهي مفيدة للمرضى والأطباء."

Getting Doctors to Trust Computers

وتلاحظ تشانغ أن التحديات لا تزال قائمة في تنفيذ شبكات منظمة العفو الدولية في مجال الرعاية الصحية. يجب أن يثق الأطباء في مساعدي الكمبيوتر. في هذه الدراسة ، طلب تشانغ وزملاؤه أيضا من الكمبيوتر أن يشرح تشخيصه ، وتحديد مناطق العين التي تم التعرف عليها والتي كانت أساسًا لاستنتاج الماكينة.

"الكمبيوتر لا يبصقون على التشخيص فقط. وهو يشرح سبب قيامه بالتشخيص والتوصية التي قام بها. "هذا يجعل ذلك أكثر شفافية ويساعد الطبيب على الثقة بالكمبيوتر أكثر. بهذه الطريقة ، هذا ليس مجرد صندوق أسود ، وليس لديك أي فكرة عن سبب إعطاء التشخيصات له. "

الاستخدامات الأخرى للتكنولوجيا الاصطناعية

تتمتع الشبكات القائمة على AI بإمكانيات هائلة في التصوير الطبي. كما أظهر تشانغ أن النظام يمكن أن يميز بين الالتهاب الرئوى الفيروسي والبكتيريا لدى الأطفال من خلال فحص الأشعة السينية. في حين أن الالتهاب الرئوي الفيروسي قد لا يتطلب أي علاج ، فإن المريض المصاب بالتهاب رئوي بكتيري يتطلب معالجة فورية بالمضادات الحيوية لمنع حدوث مضاعفات خطيرة للمرض.

"إننا نشهد مجموعة متنوعة من المجالات الطبية حيث يتم استخدام الذكاء الاصطناعي أكثر وأكثر" ، يقول. "أعتقد أنه وقت مثير للغاية لمجال الذكاء الاصطناعي وتطبيقاته في الطب."