يعد سرطان الثدي مصدر قلق صحي كبير يؤرق كل امرأة، وهو أكثر أنواع السرطانات التي تم تشخيصها بين النساء في سلطنة عمان، فوفقًا للسجل الوطني العماني للسرطان، فإن هذا النوع بالتحديد يمثل حوالي 24.4٪ من جميع السرطانات التي تم تشخيصها حديثًا في الإناث خلال 2019. بالإضافة إلى أن هناك تزايدا في اكتشاف حالات جديدة سنويا بما يقارب 200 حالة جديدة. وتساهم عدة عوامل في تطور سرطان الثدي، منها العمر، والتاريخ العائلي، والطفرات الجينية مثل (BRCA1 وBRCA2)، والعوامل الإنجابية كالحيض في سن مبكرة، أو تأخر سن اليأس، إضافة إلى العوامل الهرمونية، والسمنة ونمط الحياة والتعرض لعوامل بيئية معينة.
ويمكن أن يلعب الاكتشاف المبكر لسرطان الثدي دورًا مهمًا في تحسين نتائج العلاج ومعدلات البقاء على قيد الحياة. وهنا بات يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي، وخاصة نماذج التعلم العميق مثل inception mv4، تحليل كميات هائلة من البيانات الطبية، وأن تتعلم اكتشاف التشوهات الدقيقة أو العلامات المبكرة للأورام الخبيثة بنسبة 100٪ ، ونسبة أسرع من أحدث طراز في التعلم العميق بمقدار 7٪.
وهي النماذج التي استخدمناها أنا والفريق المكون من الأستاذ الدكتور محمد هادي حبايبي، والأستاذ الدكتور محمد رفيق الإسلام ، والأستاذ الدكتور تيدي جانوان من الجامعة الإسلامية العالمية بماليزيا لابتكار جهاز فريد من نوعه يعتمد على الذكاء الاصطناعي لإرسال الصور الحرارية إلى الحوسبة السحابية لمعالجتها وتصنيفها وإرسال النتائج إلى الجهاز مرة أخرى خلال 6 ثوان فقط !
دقة أكبر.. وقت أقل
ويحمل تكامل الذكاء الاصطناعي في الكشف عن سرطان الثدي العديد من المزايا. أولها إمكانية توفير تفسيرات أكثر موضوعية وموحدة للصور الطبية، مما يقلل من أخطاء أخصائيي الأشعة. ثانيًا، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تحديد أولويات الحالات بناءً على تقييم المخاطر، مما يسمح لأخصائيي الرعاية الصحية بتخصيص الموارد بكفاءة وتوفير التدخل في الوقت المناسب للمرضى المعرضين لمخاطر عالية. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الذكاء الاصطناعي بإمكانية خفض تكاليف الرعاية الصحية وتحسين إمكانية الوصول إلى فحص سرطان الثدي، لا سيما في المناطق ذات الموارد الطبية المحدودة.
ومن الجيد وجود مشاريع كثيرة ومعمقة في المجال اليوم، فقد بلغ عدد الدراسات والبحوث فيه أكثر من 150 تصب جميعها في الكشف عن سرطان الثدي، وبلغ عدد خوارزميات الذكاء الاصطناعي أكثر من 15 خوارزمية متباينة النتائج. أما الجهاز الذي توصلنا إليه، فيقوم بإرسال الصور الحرارية إلى الحوسبة السحابية لمعالجتها وتصنيفها وإرسال النتائج إلى الجهاز مرة أخرى خلال 6 ثوان فقط ! ويمكن تبني النظام للأفراد وفي المؤسسات الصحية العامة والخاصة.
هكذا تعمل الآلات الخبيرة
لتغذية الجهاز بالبيانات الأولية، تم الحصول على قاعدة بيانات لـ287 مشاركة، تتراوح أعمارهن بين 23 و120 عامًا، 186 منهن بصحة جيدة و48 مصابات بورم سرطاني، وتم التأكد من ذلك عن طريق التشخيص بواسطة التصوير الإشعاعي والموجات فوق الصوتية والخزعات. من ثم تم التقاط الصور الحرارية بكاميرا FLIR الحرارية طراز SC620، والتي لديها حساسية أقل من 0.04 درجة مئوية وتلتقط 40 درجة مئوية تحت الصفر إلى 500 درجة مئوية. بعدها خضعت المشاركات لضغط حراري لتقليل درجة حرارة سطح الثدي وتم التقاط عشرين صورة متتابعة كل 5 دقائق. أي أن مجموع الصور الحرارية بلغ أكثر من 5000 صورة حرارية. ليتم المقارنة بينها وتعرف الجهاز عليها في ما بعد.
اكاديمي وباحث متخصص في الذكاء الاصطناعي
ويمكن أن يلعب الاكتشاف المبكر لسرطان الثدي دورًا مهمًا في تحسين نتائج العلاج ومعدلات البقاء على قيد الحياة. وهنا بات يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي، وخاصة نماذج التعلم العميق مثل inception mv4، تحليل كميات هائلة من البيانات الطبية، وأن تتعلم اكتشاف التشوهات الدقيقة أو العلامات المبكرة للأورام الخبيثة بنسبة 100٪ ، ونسبة أسرع من أحدث طراز في التعلم العميق بمقدار 7٪.
وهي النماذج التي استخدمناها أنا والفريق المكون من الأستاذ الدكتور محمد هادي حبايبي، والأستاذ الدكتور محمد رفيق الإسلام ، والأستاذ الدكتور تيدي جانوان من الجامعة الإسلامية العالمية بماليزيا لابتكار جهاز فريد من نوعه يعتمد على الذكاء الاصطناعي لإرسال الصور الحرارية إلى الحوسبة السحابية لمعالجتها وتصنيفها وإرسال النتائج إلى الجهاز مرة أخرى خلال 6 ثوان فقط !
دقة أكبر.. وقت أقل
ويحمل تكامل الذكاء الاصطناعي في الكشف عن سرطان الثدي العديد من المزايا. أولها إمكانية توفير تفسيرات أكثر موضوعية وموحدة للصور الطبية، مما يقلل من أخطاء أخصائيي الأشعة. ثانيًا، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تحديد أولويات الحالات بناءً على تقييم المخاطر، مما يسمح لأخصائيي الرعاية الصحية بتخصيص الموارد بكفاءة وتوفير التدخل في الوقت المناسب للمرضى المعرضين لمخاطر عالية. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الذكاء الاصطناعي بإمكانية خفض تكاليف الرعاية الصحية وتحسين إمكانية الوصول إلى فحص سرطان الثدي، لا سيما في المناطق ذات الموارد الطبية المحدودة.
ومن الجيد وجود مشاريع كثيرة ومعمقة في المجال اليوم، فقد بلغ عدد الدراسات والبحوث فيه أكثر من 150 تصب جميعها في الكشف عن سرطان الثدي، وبلغ عدد خوارزميات الذكاء الاصطناعي أكثر من 15 خوارزمية متباينة النتائج. أما الجهاز الذي توصلنا إليه، فيقوم بإرسال الصور الحرارية إلى الحوسبة السحابية لمعالجتها وتصنيفها وإرسال النتائج إلى الجهاز مرة أخرى خلال 6 ثوان فقط ! ويمكن تبني النظام للأفراد وفي المؤسسات الصحية العامة والخاصة.
هكذا تعمل الآلات الخبيرة
لتغذية الجهاز بالبيانات الأولية، تم الحصول على قاعدة بيانات لـ287 مشاركة، تتراوح أعمارهن بين 23 و120 عامًا، 186 منهن بصحة جيدة و48 مصابات بورم سرطاني، وتم التأكد من ذلك عن طريق التشخيص بواسطة التصوير الإشعاعي والموجات فوق الصوتية والخزعات. من ثم تم التقاط الصور الحرارية بكاميرا FLIR الحرارية طراز SC620، والتي لديها حساسية أقل من 0.04 درجة مئوية وتلتقط 40 درجة مئوية تحت الصفر إلى 500 درجة مئوية. بعدها خضعت المشاركات لضغط حراري لتقليل درجة حرارة سطح الثدي وتم التقاط عشرين صورة متتابعة كل 5 دقائق. أي أن مجموع الصور الحرارية بلغ أكثر من 5000 صورة حرارية. ليتم المقارنة بينها وتعرف الجهاز عليها في ما بعد.
اكاديمي وباحث متخصص في الذكاء الاصطناعي