نموذج ذكاء اصطناعي لتشخيص سرطان الثدي غير الجراحي

طوّر باحثون من جامعة هونج كونج للعلوم والتكنولوجيا نموذج "مزيج خبراء الوسائل التشخيصية" (MOME)، وهو نموذج ذكاء اصطناعي ضخم لتشخيص سرطان الثدي غير الجراحي.

بفضل تدريبه على أكبر قاعدة بيانات لسرطان الثدي بالرنين المغناطيسي متعدد المعايير (mpMRI) في الصين، يحقق MOME دقةً عاليةً في تصنيف الأورام الخبيثة، تُضاهي دقة أخصائيي الأشعة ذوي الخبرة التي تزيد عن خمس سنوات.

يخضع هذا الحل المبتكر حاليًا لاختبارات سريرية مكثفة للتحقق من فعاليته في أكثر من 10 مستشفيات ومؤسسات شريكة، بما في ذلك مستشفى شنتشن الشعبي، ومستشفى قوانغتشو الشعبي البلدي الأول، ومركز يونان للسرطان، وذلك للتحقق من فعاليته وضمان تطبيقه عمليًا.

نُشرت هذه الدراسة في مجلة Nature Communications .

سرطان الثدي

يُعد سرطان الثدي من أكثر أنواع السرطان انتشارًا وتهديدًا للحياة بين النساء حول العالم.

يُعد الكشف المبكر، والتصنيف الجزيئي الدقيق، والقدرة على التنبؤ باستجابات المريضة للعلاج عوامل أساسية في إدارته الفعالة.

في حين يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي المتعدد (mpMRI) معلومات تشخيصية ثرية، إلا أن دمج أساليب التصوير المتنوعة (مثل تسلسلات التصوير بالرنين المغناطيسي المختلفة) يُشكل تحديًا لأنظمة الذكاء الاصطناعي التقليدية، خاصةً عند عدم وجود تسلسلات في البيئات السريرية.

ولمعالجة هذه التحديات، تعاون الفريق مع العديد من المؤسسات الطبية لتجميع أكبر مجموعة بيانات تصوير الثدي بالرنين المغناطيسي للثدي في الصين والتي تم الإبلاغ عنها حتى الآن، وصمم الفريق MOME، وهو نموذج ذكاء اصطناعي كبير قادر على التعلم من أنواع مختلفة من البيانات.

باستخدام إطار عمل "مزيج من الخبراء" وبنية "محوّلة"، يدمج نموذج MOME المعلومات متعددة الوسائط بفعالية، ويحافظ على ثباته حتى في حال فقدان بعض تسلسلات التصوير، كما يدعم النموذج التصنيف الفرعي الجزيئي ويتنبأ باستجابة العلاج.

تقليل الخزعات وتعزيز توقعات العلاج

وفي اختبارات التجارب، لم يثبت MOME دقة التشخيص على قدم المساواة مع أخصائيي الأشعة ذوي الخبرة فحسب، بل أظهر أيضًا إمكانات في تقليل الخزعات غير الضرورية من خلال التعرف بشكل صحيح على الحالات الحميدة بين مرضى BI-RADS 4 - الأفراد الذين لديهم نتائج تصوير الثدي المشبوهة التي تشير إلى احتمال معتدل للإصابة بسرطان الثدي (بين 2٪ و 95٪).

وقد أظهرت دراسة MOME نتائج مشجعة في التنبؤ بالاستجابات للعلاج الكيميائي المساعد، وهو علاج يتم إجراؤه قبل الجراحة لتقليص حجم الأورام وتحسين النتائج الجراحية، وكذلك في تحديد النمط الفرعي لسرطان الثدي الثلاثي السلبي، وهو نوع فرعي أكثر عدوانية يتطلب استراتيجيات علاجية متخصصة.

قال البروفيسور تشين هاو، أحد المؤلفين المراسلين للدراسة: "تتمتع تقنية MOME بقدرة عالية على التكيف والتفسير، مما يتيح إمكانات هائلة للتكامل مع سير العمل السريري، ومن خلال تعزيز موثوقية التشخيص وشفافية القرارات، تُبرز MOME الدور التحويلي للذكاء الاصطناعي في التصوير الطبي، مع تمكين إدارة السرطان غير الجراحية والشخصية".

وأضاف: "مع التقدم السريع لنماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة وتقنيات التصوير، نعتقد أن نماذج مثل MOME ستلعب دورًا حيويًا متزايد الأهمية في تمكين الأطباء وتحسين نتائج المرضى في المستقبل القريب".