يبث ابتكار الذكاء الاصطناعي في مايو كلينك الأمل في الكشف المبكر عن سرطان البنكرياس

تسعى الخوارزمية إلى معالجة حاجز “الخطوة الأخيرة” بتحديد المرض في مرحلة إمكانية العلاج

روشستر، مينيسوتا — من المقدر أن يصبح السبب الرئيسي الثاني لوفيات السرطان في الولايات المتحدة بحلول عام 2030، إلا أن التنبؤات بخصوص سَيْر سرطان البنكرياس محبط حيث يواجه ما يقرب من 70% من المرضى الوفاة خلال السنة الأولى من التشخيص. لسوء الحظ، 40% من حالات سرطان البنكرياس البسيطة لا يمكن اكتشافها بالتصوير المقطعي المحوسب (CT) إلى أن تتقدم إلى مرحلة غير قابلة للشفاء.

وهذا يخلق حاجز “الخطوة الأخيرة” الحاسمة أمام جهود الكشف المبكر، حيث لا يُكتشف التصوير السرطان في معظم المرضى – بما في ذلك الأشخاص المعرضون للخطر المرتفع والذين يخضعون للمسح النشط – إلا في مرحلة يكون فيها العلاج بعيد المنال. وهذا يجعل التصوير هو الحدود النهائية في السعي للكشف المبكر عن السرطان.

في إنجاز حديث، استخدم الباحثون في مركز مايو كلينك الشامل للسرطان مجموعة بيانات التصوير الأكثر شمولاً في العالم لبناء نموذج ذكاء اصطناعي متعدد القدرات أظهر إمكانية الكشف المُسْتَقِلّ عن سرطان البنكرياس باستخدام التصوير المقطعي المحوسب القياسي عند مرحلة يكون فيها التدخل الجراحي واعدًا بالعلاج.

“هذا هو المكان الذي تظهر فيه الدراسة كمنارة للأمل،” كما يقول أجيت إتش جوينكا، دكتور في الطب، اختصاصي الأشعة في مايو كلينك والباحث الرئيسي والمؤلف المراسل. “إنه يعالج تحدي الخطوة الأخيرة – اكتشاف السرطان في مرحلة يكون فيها السرطان خارج نطاق اكتشاف الخبراء.”

طورت المجموعة نموذج ذكاء اصطناعي دقيقًا للغاية، تم تدريبه على أكبر مجموعة بيانات للتصوير المقطعي المحوسب – أكثر من 3,000 مريض – وأكثرها تنوعًا، للكشف الآلي الكامل عن السرطان، بما في ذلك الأورام الصغيرة والتي يصعب اكتشافها. نُشرت هذه الدراسة في مجلة Gastroenterology، وهي مجلة الجمعية الأمريكية لأمراض الجهاز الهضمي، ولا تعتمد الدراسة على العمل الأخير للمجموعة على طب الجهاز الهضمي على نماذج الكشف المبكر القائمة على علم الإشعاع الراديوي فحسب، بل تؤكد أيضًا مكانة مايو كلينك كمنارة للابتكار في مجال حلول الرعاية الصحية باستخدام الذكاء الاصطناعي.

والأهم من ذلك، أن النموذج يمكنه اكتشاف السرطان غير المحسوس بصريًا للبنكرياس من البنكرياس ذي المظهر الطبيعي في التصوير المقطعي المحوسب قبل التشخيص (أي تلك التي صورت تصوير مقطعي محوسب خلال فترة تتراوح بين ثلاثة إلى 36 شهرًا قبل التشخيص السريري) في وقت مبكر جدًا – بمتوسط 438 يومًا – قبل التشخيص السريري.

يقول الدكتور جوينكا: “تشير هذه النتائج إلى أن الذكاء الاصطناعي لديه القدرة على اكتشاف السرطانات المخفية لدى الأفراد الذين لا تظهر عليهم أعراض، مما يسمح بالعلاج الجراحي في مرحلة لا يزال فيها العلاج ممكنًا”. 

وأخيرًا، ظل النموذج موثوقًا ودقيقًا عبر مجموعات متنوعة من المرضى والاختلافات في معدات المسح وتقنيات التصوير. تعتبر هذه المرونة أمرًا بالغ الأهمية لأداة النموذج في مصفوفة واسعة من السيناريوهات الطبية في العالم الحقيقي.

ولمعالجة المخاوف الرئيسية في مجال الرعاية الصحية القائمة على الذكاء الاصطناعي، فصل الفريق أيضًا عملية اتخاذ القرار في الذكاء الاصطناعي لضمان الشفافية، مع الإقرار بأن الثقة ومراقبة الجودة ضروريان للقبول السريري الأوسع للذكاء الاصطناعي.

يقول الدكتور جوينكا: “إننا ندين بالتقدم الذي أحرزناه للجهود البارعة التي بذلها فريق إطار عمل تكنولوجيا برمجيات الذكاء الاصطناعي، المعروف اختصارًا باسم FAST، بقيادة الدكتور باناجيوتيس كورفياتيس، دكتوراة الفلسفة، والذي يكمله فريقنا من زملاء البحث المتميزين ومحللي علوم البيانات”. “حيث خصصوا شهورًا للتحضير الدقيق لتقديمنا الأولي واستثمروا جهدًا كبيرًا للرد بمهارة على الاستفسارات القاطعة للجنة المراجعين الدوليين.”

ويضيف: “نحن في البداية فقط، ولكننا على استعداد لمواجهة تحديات الكشف المبكر عن السرطان، والاستفادة من قدرات الذكاء الاصطناعي والتصوير الجزيئي من الجيل التالي جنبًا إلى المؤشرات الحيوية التكميلية”.

بدأت مايو كلينك بالفعل خطوات التحقق السريري وتخضع النماذج لعمليات تنظيمية. بدعم من مركز مايو كلينك الشامل للسرطان، من المقرر أن يجري الفريق تجارب مسح مأمولة يمولها المتبرعون. ستعمل الرؤى المستمدة من هذه التجارب على تحسين وتعزيز الفعالية العملية لنهجهم المبتكَر.

تتضمن مساعيهم متعددة التخصصات خبراء مشاركين في التأليف من قسم الأشعة (غاريما سومان “دكتور في الطب”، نانداكومار باتنام جوبال شيتي “بكالوريوس الطب والجراحة ودكتور في الطب”، كاماكسي إتش تريفيدي “بكالوريوس الطب والجراحة ودكتور في الطب”، اشنا إم كرباري “بكالوريوس الطب والجراحة ودكتور في الطب”، سوفانلال موخرجي “دكتوراه”، كول جي كوك “دكتوراه وماجستير”، جيسون آر كلوج “دكتوراه”، نافين راجاموهان “دكتور في الطب”، هالة إيه الخصاونة، جويل جي فليتشر، “دكتور في الطب”، كانديس دبليو بولان، “دكتور في الطب”، وكومار ساندراسيجاران “بكالوريوس الطب والجراحة”)، ومن قسم الجراحة (مارك جيه تروتي، “دكتور في الطب، ماجستير”)، ومن طب الجهاز الهضمي (شوناك ماجومدر “دكتور في الطب”، سوريش تي شاري “دكتور في الطب”).

دعم المعهد الوطني للسرطان التابع لمعاهد الصحة الوطنية تحت أرقام المنح: R01CA272628 وR01CA256969 الأبحاث المذكورة في هذا البيان الصحفي، وكذلك من مؤسسة Centene الخيرية، وبرنامج Hope Pancreatic Cancer Research Program التابع لمؤسسة Funk Zitiello. إخلاء المسؤولية: تقع مسؤولية المحتوى على المؤلفين فقط وهو لا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية لمعاهد الصحة الوطنية.

نبذة عن مايو كلينك

مايو كلينك هي مؤسسة غير ربحية تلتزم بالابتكار في الممارسات السريرية والتعليم والبحث وتوفير التعاطف والخبرة لكل مَن يحتاج إلى الاستشفاء والرد على استفساراته.