civil-and-structural-engineering
استخدام أجهزة الاستخبارات في التفريق بين البنغن وحمص مالي
Table of Contents
استخدام أجهزة الاستخبارات في التفريق بين البنغن وحمص مالي
وقد أصبحت المعلومات الاستخبارية الفنية أداة تحولية في علم الأورام الحديثة، مما يوفر قدرات جديدة في مجال التصنيف الدقيق للأورام، وتختلف أنواع المعلومات المتعلقة بالأخشاب عن الأورام الخبيثة، وتظهر بصورة متزايدة أهم المهام في تشخيص السرطان، وتؤثر مباشرة على قرارات العلاج ونتائج المرضى، ويمكن أن يؤدي التفرقة إلى عمليات جراحية غير ضرورية، أو تأخير العلاج، أو العلاج غير المناسب.
تصنيف فهم السموم
وعلى الرغم من أن الأورام تنقسم إلى فئتين: benign] و]malignant.() فإن الأورام الخبيثة هي نمو غير قابل للاختراق ولا تزال تنمو ببطء ولا تغز الأنسجة القريبة أو تنتشر في مواقع بعيدة.
وتشمل السمات المورفية التي تميز الاثنين الالتهاب الخلوي، والالتهاب النووي، والنشاط التضليلي، ووجود الزرق، وما زالت الفحوصات اللامبالية تمثل معيار الذهب، ولكن طرائق التصوير مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، وأشعة السي تي، وفوق الصوتية توفر دلائل غير متفشية، ويكمن التحدي في تداخل السمات - بعض الجماهير المتناقلة يمكن أن تبدو قوية في الوقت نفسه.
How AI Works in Tumor Analysis
وتعتمد نظم التفريق بين الأورام في معظمها على deep learning]، وهي مجموعة فرعية من التعلم الآلي تستخدم شبكات الظواهر العصبية المتعددة المستويات، والشبكات العصبية الثورية ذات التأثير الفعّال الخاص لتحليل الصور، وهذه الشبكات تُدرَّب على مجموعات كبيرة من البيانات المثبتة للصور الطبية - على سبيل المثال، آلاف الملاموجات أو أجهزة التصوير المقطعية.
وبمجرد تدريبها، يمكن للمبادرة أن تجهز صورة جديدة وأن تُنتج نتيجة محتملة للتشويش، كما أن بعض النظم تولد أيضاً اضطرابات حرارية لإبراز المناطق المشبوهة، وتساعد علماء الأشعة في الترجمة الشفوية، وفيما عدا البرمجيات البرمجية، والهيكلات المرتكزة على المحولات، ومحولات الرؤية، طُبِّقت مؤخراً على التصوير الطبي، مما أدى إلى تحسين وضع النماذج لسياق الصور العالمية.
وثمة نهج آخر هو ] جهاز إشعاعي، حيث تستخرج سمات مصنوعة يدوياً مثل الشدة والشكل والنسيج من الصور وتُدرج في تصنيفات للتعلم الآلي مثل آلات ناقلات الدعم أو الغابات العشوائية، وكثيراً ما تجمع نظم المعلومات الإدارية مع سمات عميقة للتنبؤ القوي، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن لتجهيز اللغات الطبيعية أن يستخرج معلومات من تقارير القياس والسجلات الصحية الإلكترونية.
تحديات التدريب والتقييم
وتحتاج مؤسسة التدريب في مجال المعلومات الإدارية إلى مجموعات بيانات كبيرة وملموسة جيداً، كما أن المستودعات العامة مثل محفوظات صناعة السرطان، والبيانات المشفوعة من المستشفيات هي مصادر مشتركة، غير أن الشروح تتطلب عمالة كثيفة وتتطلب أخصائيين في علم الأمراض أو علماء الأشعة، وعلاوة على ذلك، فإن النماذج التي يتم تدريبها على البيانات من أحد السكان أو المسح الضوئي قد لا تُعمم على الآخرين.
التطبيقات عبر أنواع السرطان الرئيسية
وقد درست قدرة منظمة العفو الدولية على التمييز بين المهاجرين على نطاق واسع عبر مختلف أنواع السرطان، حيث تتلقى بعض النظم بالفعل موافقة تنظيمية.
سرطان الثدي
وقد أظهرت عدة دراسات أن " آي " يمكن أن تضاهي أو تتجاوز أداء علم الإشعاع في الكشف عن الإصابات الخبيثة، وقد تم تقييم دراسة تاريخية لعام 2020 في ]Nature من قبل ماكيني وآخرون، أن نموذج التعلم العميق قد قلل من الايجابيات الكاذبة ومن السلبيات الكاذبة في تفسيرات المغناطيسية.
وفيما عدا التصوير المغنطيسي، تطبق منظمة العفو الدولية على الرنين الفوق صوتي والرنين المغناطيسي. فعلى سبيل المثال، يستخدم تصنيف نظام تقييم الأداء البيولوجي في الرضاعة الثديية، ويمكن لنماذج آي أن تتوقّع الازدحام مع قيم المنطقة الواقعة تحت المنحنى التي تتجاوز 0.90، وكثيرا ما تفوق أداء القراء من حيث الاتساق.
سرطان لونغ
ولم يُظهر فحص سرطان الونغ باستخدام مادة الأشعة المقطعية المنخفضة الجرعة للحد من الوفيات، ولكن ارتفاع معدل الايجابيات الكاذبة يؤدي إلى اختبارات متابعة غير ضرورية، كما أن خامات التحلل الرئوي، وتقييم الحجم، وخصائص الهامش، وأنماط الحساب والنمو على مر الزمن، وأن نظام الترميز في مادة اللغتين اللغتين المميتة يستخدم في تضخيم المخاطر، ويمكن أن تُؤن هذه البرمجيات
سرطان الجلد
والصور الرقمية هي مثالية للمصابين بالمرض بسبب اقتنائهم الموحد والمعلومات النسيجية الغنية، وقد أظهرت نماذج التعلم العميق التي تم تدريبها على آلاف الصور المستحضرة للدماغ مقارنة بأطباء الجلد في تصنيف الإصابات بالخنازير باعتبارها من الديدان الخبيثة أو النسيج الناسلي، وأظهرت دراسة أجريت في عام 2020 من قبل شركة Tschandl وآخرون أن نظم AI يمكن أن تصنف بدقة الإصابات التي تتجاوز عيادات الخبراء المدروسة.
سرطان البروستات
أما نظام التكرير المتعدد المقاييس فهو معيار الكشف عن سرطان البروستات ذي الأهمية السريرية، غير أن نظام التكرير بين أجهزة PI-RADS يعاني من تقلب في القراء، ويمكن أن تُخصص نماذج المقاييس المستخدمة في بيانات التصوير المقطعي للأشعة فوق البنفسجية درجات أكثر اتساقاً، وأن تحسن الكشف عن الأورام العدوانية، وقد أظهرت الدراسات أن جهاز المعلومات الإدارية يمكن أن يقلل من معدلات الإصابة بالسرطان بنسبة تصل إلى 30 في المائة مع الحفاظ على درجة عالية من الحساسية.
السرطانات الأخرى
وتمتد التطبيقات إلى سرطانات الألوان والبيض والغدة والسرطانات الفلكية، وبالنسبة لعقيدات الغدة الدرقية، تساعد نظم الإي آي التي تعتمد على الموجات فوق الصوتية على تصنيف مخاطر النسيج باستخدام إطار TIRADS، وفي سرطان المبيض، تفرق نماذج الأشعة المحتوية على الأشعة المحتوية على الأشعة بين أكياس النسيج والأورام الفوقية المغناطيسية المسببة للسرطان.
النماذج الافتراضية فيما بعد التصوير
ولا يقتصر دور الشركة على التصوير، إذ تجمع النماذج المتعددة الوسائط بين بيانات التصوير مع المتغيرات السريرية [(FLT:1]) [العمر والأعراض والعلامات الحيوية] ] بيانات التلقيم (البيانات العامة، وحالة التحول) [النموذجان اللذان يوفران نماذج دقيقة]
فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي نموذج يجمع بين السمات المميزة وكثافة الثدي لدى المريض، وتاريخ الأسرة، وعوامل الخطر الوراثي إلى احتمال حدوث تضخم شخصي، وفي سرطان الرئة، يؤدي الجمع بين خصائص العقيدات التي تستخدمها أجهزة التكييف والتاريخ الذي يدخن فيه المريض، إلى تحسين القيمة الإيجابية للتنبؤ.
كما تتيح منظمة العفو الدولية ] أمراضاً يمكن التنبؤ بها - تحليل الصور الرقمية الكاملة العتيقة العينات من الخزعة الحيوية، ويمكن لنماذج التعلم العميق أن تكتشف الأرقام المترية، وتقييم الأعصاب النووية، وخلايا العد، وإنتاج علامات موضوعية على سرطان البروستات أو علامات على أجهزة قياس الإصابة بسرطان الثدي.
استحقاقات التأمين ضد الأمراض غير المعدية في التفريق بين الطمر
ويُتيح إدماج الأنشطة المنفذة تنفيذاً مشتركاً في سير العمل السريري عدة مزايا ملموسة:
- Improved accuracy and consistency:] AI systems do not suffer from fatigue or inter-reader variability. They apply the same criteria to every case, which is especially valuable in high-volume screening settings.
- Faster turnaround:] AI can analyze an image in seconds, flagging suspicious cases for priority review. This can reduce the time from screening to diagnostic.
- Support for less experienced clinicians:] In regions with a shortage of specialists, AI can act as a decision support tool, helping general radiologists or pathologists make more accurate diagnoses.
- Reduction of unnecessary procedures:] By better distinguishing benign from malignant, AI helps avoid unnecessary biopsies,urgries, and follow-up imaging, reducing patient anxiety and healthcare costs.
- Quantitative assessment:] AI provides objective metrics (e.g., probability scores, tumor size measurements) that can be tracked over time for monitoring growth or response to treatment.
التحديات والحدود
ورغم الوعد، يجب التصدي للعديد من التحديات قبل أن يتم اعتماد مبادرة العفو الدولية على نطاق واسع لتفريق الورم.
نوعية البيانات وكميتها
فالمجموعات الإعلامية المشروحة العالية الجودة ضرورية ولكنها شحيحة، وتتطلب الشروح وقتاً للخبراء وتخضع في كثير من الأحيان للخلاف حتى بين المتخصصين، وقد لا تمثل مجموعات البيانات العامة تماماً تنوع سكان العالم الحقيقي، مما يؤدي إلى نماذج لا تُنفذ على نحو كافٍ على الفئات الممثلة تمثيلاً ناقصاً، ويمكن أن تؤدي أوجه الضعف في البيانات التدريبية إلى ظهور تفاوتات منهجية في التشخيص.
ألف - القدرة على التنفيذ
وقد يفشل نموذج مدرَّب على صور من نموذج أو مؤسسة ماسحية واحدة عندما يُطبَّق على صور من جهاز أو مجموعة مختلفة، كما أن التباينات في بروتوكولات الاحتياز، والتجريد المتناقض، والديمغرافيات المريضة تؤثر على الأداء، كما أن الأمثلة على ذلك (الاضطرابات في الصور التي تُغفل النموذج) تشكل خطراً.
الرقابات التنظيمية
وتنظم برامجيات التشخيص الطبي التي تستخدمها منظمة العفو الدولية باعتبارها جهازاً طبياً، وقد نظفت هيئة تنمية الحوافظ المالية عدداً متزايداً من الخوارزميات القائمة على أساس التلقيم، ولكن العملية صارمة، وتواجه نماذج التعلم المستمر التي تستكمل بعد النشر تحديات تنظيمية إضافية، وفي أوروبا، يضاف قانون التنفيذ الأوروبي ومتطلبات نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج تعقيداً.
القابلية للترجمة
ويعتبر العديد من نماذج التعلم العميق صناديق سوداء، مما يجعل من الصعب على المستوصفين أن يثقوا أو يفهموا السبب الذي من أجله اقتُرح تشخيص معين، وقد يتردد الأطباء في الاعتماد على توصيات التنفيذ المباشر، ولا سيما في حالات الحدود، وذلك بطرق يمكن تفسيرها، مثل خرائط الصلاة، ومؤسسة " غراند - كام " ، و " ليم " ، ولكن هذه الوسائل لا توضح تماماً المنطق النموذجي.
الدمج في تدفق العمل السريري
ويجب أن تدمج أدوات التنفيذ بلا هوادة مع نظم الإبلاغ والبرمجيات القائمة في مجال دعم البرامج والموارد البشرية، ونظم الإبلاغ، وإذا كان استخدام نظام المعلومات الإدارية يتطلب نقرات إضافية أو إبطاء سير العمل، فإن الاعتماد سيعاني، بالإضافة إلى ذلك، تنشأ مسائل المسؤولية القانونية عندما تتناقض توصية من وكالات الاستخبارات مع حكم العيادة - الذي هو المسؤول عن القرار النهائي؟
الاعتبارات الأخلاقية
وتعد خصوصية البيانات شاغلاً رئيسياً عندما يتدرب أخصائيو الإسعاف على صور المرضى، ومن الأهمية بمكان الحصول على موافقة المرضى، وإخفاء البيانات، والتخزين الآمن، كما أن هناك خطر الاعتماد المفرط على المعلومات المتعلقة بالمعارف الصحية، حيث يقبل المستوصفون ناتجها دون تقييم حرج، مما قد يفتقد إلى تشخيصات نادرة تفيد بأن النموذج لم يدرب على الاعتراف به.
الاتجاهات المستقبلية
وتستكشف البحوث بنشاط سبل التغلب على القيود الحالية وتوسيع دور المنظمة في التمييز بين الورم.
التحليل المتعدد الوسائط والطولي
وسيؤدي إدماج التصوير بالجينوم والبروتوماتيكيات والتاريخ السريري إلى نماذج أكثر دقة، ويمكن للمبادرة الدولية التي يمكن أن تحلل المسح التسلسلي على مر الزمن لتقييم معدل النمو أو الاستجابة للعلاج إلى تحسين الكشف المبكر عن الخلل، فعلى سبيل المثال، فإن مقارنة الأشعة الحالية والمسبقة هي ممارسة معيارية بالفعل؛ ويمكنها أن تُؤتم هذه المقارنة الزمنية مع الدقة العالية.
نقطة الحريري ونقطة النقل
ويمكن أن تُجلب أدوات التشخيص القائمة على السمع، مثل أجهزة الاستنشاق بالأشعة فوق الصوتية، الخبرة إلى البيئات ذات الموارد المنخفضة، وقد قامت أجهزة مثل أجهزة قياس البتروفلي بتشييدها في أجهزة الاستطلاع لاقتراح التشخيص، ويمكن أن يؤدي التوسع في هذه الأدوات لتشمل تصنيف الورم إلى تحسين معدلات الكشف عن السرطان في المناطق التي لا تحظى بخدمات كافية.
منظمة العفو الدولية التي يمكن تفسيرها وثوقتها
وسيكون وضع نماذج تقدم تفسيرات واضحة وسهلة للعيادة لتوقعاتها أمرا أساسيا لبناء الثقة، فالتقنيات مثل نماذج الاختناقات المفاهيمية، حيث تؤدي النواتج الأولى إلى تفسير الخصائص التي يمكن تفسيرها (مثل " الحدود البرية " ، " الهامش المختار " ) قبل التنبؤ بالزواج، إلى طريق إلى الأمام.
علم الأحياء الحقيقي
ومع ارتفاع علم الأمراض الرقمية، يمكن للمرء أن يحلل الصور ذات العزلة الكاملة في الوقت الحقيقي أثناء إجراء فحص للفحص البيولوجي، مما يمكن أن يوفر ردود فعل فورية للجراح، مما يتيح له تأكيد أن الأنسجة الكافية قد تم أخذ عينات أو توجيه المزيد من الخزعة البيولوجية.
Federated Learning and Privacy Preservation
ويتيح التعليم الموحد التدريب على نماذج الأنشطة المنفذة تنفيذاً مشتركاً بين مؤسسات متعددة دون تقاسم بيانات المرضى الخام، مما يمكن أن يعزز إمكانية التعميم مع احترام أنظمة الخصوصية، وقد أظهرت المشاريع الرائدة المبكرة في مجال الأورام وعداً، مما يتيح تطوير نماذج تعاونية في جميع المستشفيات والبلدان.
خاتمة
وتُعتبر منظمة العفو الدولية عنصراً لا غنى عنه في تشخيص الأورام، لا سيما في المهمة الحاسمة المتمثلة في التمييز بين الأورام الخبيثة، ومن خلال الاستفادة من التعلم العميق بشأن الصور الطبية وإدماج البيانات المتعددة الوسائط، تعزز المنظمة الدقة التشخيصية والاتساق والسرعة، وفي حين أن التحديات المتصلة بنوعية البيانات، والقابلية للتداول، والموافقة التنظيمية، وإمكانية التفسير، تظل البحوث الجارية، والتأكد من صحة الطب السريرية، في نهاية المطاف، أكثر بسلاسة في معالجة هذه المسائل.