تشخیص و درمان سرطان سینه با کمک هوش مصنوعی

مجارستان به یک میدان آزمایشی بزرگی برای نرم افزار هوش مصنوعی تشخیص سرطان تبدیل شده است. اینکه اینکه آیا این فناوری جایگزین پزشکان در مشاغل پزشکی می شود یا خیر، بحث روز پزشکان است.

دو رادیولوژیست قبلاً گفته بودند که اشعه ایکس هیچ علامتی از ابتلای بیمار به سرطان سینه را نشان نمی دهد. اما دکتر آیدا آمبروزی به چندین ناحیه از اسکن که با رنگ قرمز نشان داده شده، نگاه می کرد. نرم افزار هوش مصنوعی این نقاط را به عنوان نشانه های بالقوه سرطانی علامت گذاری کرده بود. بیمار برای نمونه برداری فراخوانده شد که ظرف یک هفته بعد انجام شود.

پیشرفت در هوش مصنوعی با تشخیص علایمی که پزشکان نادیده گرفته اند، دستاوردهایی در غربالگری سرطان سینه به همراه داشته است. نتایج اولیه نشان می دهد، این فناوری توانایی چشمگیری در شناسایی سرطان دستکم به خوبی رادیولوژیست‌ها نشان داده است که یکی از ملموس‌ترین نشانه های تاثیر هوش مصنوعی در بهبود سلامت عمومی است.

مجارستان، که یک برنامه قوی غربالگری سرطان سینه را به اجرا گذاشته، یکی از بزرگترین میادین آزمون این فناوری روی بیماران واقعی است. برنامه های هوش مصنوعی از سال ۲۰۲۱ در پنج بیمارستان و کلینیک این کشور که بیش از ۳۵ هزار غربالگری را در سال انجام می دهند، آغاز شد و اکنون به شناسایی علایم سرطان که ممکن است رادیولوژیست ها از قلم انداخته باشند، کمک می کند. کلینیک ها و بیمارستان ها در آمریکا، بریتانیا و اتحادیه اروپا نیز آزمایش این روش یا ارایه داده هایی برای کمک به توسعه این سامانه ها را شروع کرده اند.

استفاده از هوش مصنوی در حال افزایش است و این فناوری اکنون نقش محوری پیدا کرده است. ربات‌های چت مانند ChatGPT نشانگر توانایی چشمگیر هوش مصنوعی برای برقراری ارتباط با نثر انسانی است که گاهی اوقات نتایج نگران کننده ای داشته است.

فناوری غربالگری سرطان سینه که از فرم مشابهی که توسط ربات‌های چت استفاده می‌شود، ساخته شده و از مغز انسان الگوبرداری می کند، راه‌های دیگر نفوذ هوش مصنوعی به زندگی روزمره را نشان می دهد.

دکتر اوا اوا آمبروزای رادیولوژیست بیمارستان شهرستان باکس کیسکون در مجارستان با بیش از دو دهه تجربه، از نرم افزار هوش مصنوعی برای کمک به جستجوی علایم سرطان که پزشکان ممکن است از قلم انداخته باشند، استفاده می کند.

با این حال استفاده گسترده از فناوری تشخیص سرطان هنوز با موانع زیادی روبرو است. آزمایش‌های بالینی بیشتری لازم است تا این سامانه ها به‌عنوان خوانشگر دوم یا سوم خودکار غربالگری سرطان پستان، فراتر از تعداد محدود مکان‌هایی که اکنون از این فناوری استفاده می‌کنند، مورد استفاده گسترده تر قرار گیرند.

این ابزار همچنین باید نشان دهد که می تواند نتایج دقیقی در مورد زنان در هر سن، قومیت و نوع بدنی فراهم کند. رادیولوژیست ها می گویند این فناوری باید ثابت کند که می تواند اشکال پیچیده تری از سرطان سینه را تشخیص دهد و موارد مثبت کاذب را که سرطانی نیستند، کاهش دهد.

ابزارهای هوش مصنوعی همچنین بحثی را درباره جایگزینی رادیولوژیست‌های انسانی به راه انداخته اند. سازندگان این فناوری با بررسی‌های نظارتی و مقاومت برخی پزشکان و مؤسسات بهداشتی روبرو هستند. در حال حاضر، این نگرانی ها اغراق آمیز به نظر می رسد و بسیاری از کارشناسان می گویند این فناوری تنها در صورتی که با مشارکت پزشکان تعلیم دیده مورد استفاده قرار گیرد، موثر و مورد اعتماد بیماران خواهد بود.

دکتر لازلو تابار، یکی از مربیان برجسته ماموگرافی در اروپا بعد از بررسی عملکرد این فناوری در غربالگری سرطان سینه، گفت که این فناری نظر او را جلب کرده است. وی گفت که رویای روزی را در سر می پروراند که زنان به مرکز سرطان سینه می روند و از آنها می پرسند، آیا شما هوش مصنوعی دارید یا نه؟

جف هینتون یکی از پژوهشگران پیشگام هوش مصنوعی در جهان. می گوید این فناوری تا پنج سال آینده مهارت های یک رادیولوژیست را تحت الشعاع قرار می دهد.

هینتون و دو تن از دانشجویانش در دانشگاه تورنتو یک سامانه تشخیص تصویر ساخته اند که می تواند اشیای معمولی مانند گل، سگ و ماشین را به دقت شناسایی کند. فناوری مورد استفاده دراین سامانه که شبکه عصبی نامیده می شود - از نحوه پردازش اطلاعات در مغز انسان از منابع مختلف الگوبرداری کرده است. این شبکه‌های عصبی همچنین موج جدیدی از ربات‌های گفتگو مانند ChatGPT را به راه انداختند.

این فناوری می تواند به راحتی برای تشخیص بیماری هایی نظیر سرطان سینه در ماموگرافی به کار رود. بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، در سال ۲۰۲۰، ۲.۳ میلیون مورد سرطان سینه تشخیص داده شده و ۶۸۵ هزار مورد مرگ ناشی از این بیماری ثبت شده است.

با این حال همه گمان نمی کردند که جایگزینی رادیولوژیست ها به همان راحتی که هینتون پیش بینی کرده بود، پیش برود. پیتر ککس کمتی دانشمند علوم رایانه و یکی از بنیانگذاران شرکت فناوری های پزشکی کایرون Kheiron Medical Technologies می دانست که واقعیت پیچیده تر خواهد بود. این شرکت با توسعه ابزارهای هوش مصنوعی، در تشخیص علایم اولیه سرطان رادیولوژیست ها را یاری می کند.

رادیولوژیست ها اغلب هر روز ساعت ها در یک اتاق تاریک به تماشای صدها تصویر می پردازند تا در مورد بیماران تصمیماتی بگیرند که زندگی آنها را تغییر می دهد.

ککس کمتی و توبایس رایکن یکی از بنیانگذاران شرکت کایرون و کارشناس یادگیری ماشین می گویند هوش مصنوعی باید به پزشکان کمک کند. آنها برای آموزش هوش مصنوعی، بیش از پنج میلیون ماموگرافی بیمارانی را که بیماری آنها قبلاً تشخیص داده شده بود از طرف کلینیک هایی در مجارستان و آرژانتین و همچنین موسسات دانشگاهی مانند دانشگاه اموری جمع آوری کردند.

در این شرکت واقع در لندن، ۱۲ رادیولوژیست با استفاده از نرم افزار ویژه آموزش هوش مصنوعی برای شناسایی توده سرطانی با توجه به شکل، تراکم، موقعیت و سایر عوامل، تصاویر را برچسب گذاری می کنند.

از میلیون‌ها تصاویر داده شده به سامانه، این فناوری نمودار ریاضی از ماموگرافی‌های طبیعی و بیماران سرطان ایجاد کرد. این فناوری تصویر ماموگرافی را با تصویر مبنا مقایسه می کند تا ناهنجاری‌ را کشف کند.

سال گذشته، پس از آزمایش روی بیش از ۲۷۵ هزار مورد سرطان سینه، مشخص شد که عملکرد نرم افزار هوش مصنوعی با رادیولوژیست ها (خوانش دوم) مطابقت دارد. این نرم افزار همچنین حجم کار رادیولوژیست ها را حداقل ۳۰ درصد کاهش داد؛ زیرا تعداد تصاویر مورد نیاز برای بررسی را کاهش می داد. نتایج یک کلینیک مجارستانی سال گذشته نشان داد، این فناوری میزان تشخیص سرطان را ۱۳ درصد افزایش داد؛ زیرا بدخیمی های بیشتری شناسایی شدند.

دکتر تابار که رادیولوژیست ها معمولا از تکنیک‌های او برای خواندن تصاویر ماموگرافی استفاده می کنند، این نرم‌افزار را در سال ۲۰۲۱ با بازیابی چندین مورد از چالش‌برانگیزترین موارد دوران حرفه ای خود که رادیولوژیست‌ها نشانه‌های سرطان را از قلم انداخته بودند، مورد آزمایش قرار داد که هوش مصنوعی در هر مورد سرطان را تشخیص داد.

وی با ابراز شگفتی از نتایج عالی این نرم افزار گفت: سامانه های سایر شرکت های هوش مصنوعی از جمله Lunit Insight از کره جنوبی و Vara از آلمان نیز نتایج تشخیصی دلگرم کننده ای داشته اند.

فناوری کایرون برای اولین بار در سال ۲۰۲۱ در یک کلینیک کوچک در بوداپست روی بیماران آزمایش شد. پس از تکمیل یک ماموگرافی، دو رادیولوژیست آن را از نظر علایم سرطان بررسی می کنند. سپس هوش مصنوعی نظر رادیولوژیست ها تایید می کند یا مناطقی را برای بررسی مجدد علامت گذاری می کند. از سال ۲۰۲۱، ۲۲ مورد در مجارستان ثبت شده است که هوش مصنوعی، موارد سرطانی را که رادیولوژیست ها از قلم انداخته بودند، شناسایی کرد و حدود ۴۰ مورد دیگر تحت بررسی قرار گرفت.

شرکت کایرون اعلام کرد این فناوری در کنار پزشکان و نه بجای آنها، بهترین عملکرد را دارد. سازمان خدمات بهداشت ملی اسکاتلند از این فناوری در ۶ مرکز استفاده خواهد کرد و قرار است در ۳۰ مرکز غربالگری سرطان سینه تحت هدایت خدمات بهداشت ملی انگلیس، استقرار یابد. بیمارستان دانشگاهی اولو در فنلاند نیز قصد دارد از این فناوری استفاده کند و اتوبوسی برای انجام غربالگری سرطان سینه با استفاده از هوش مصنوعی سفر خود را امسال در عمان آغاز می کند.

به گفته ککس کمدی، یک پزشک در کنار هوش مصنوعی باید جایگزین یک پزشک تنها شود، اما هوش مصنوعی نباید جایگزین پزشک شود.

موسسه ملی سرطان آمریکا تخمین زده است که حدود ۲۰ درصد از سرطان‌های سینه در طول غربالگری ماموگرافی نادیده گرفته می‌شوند. دکتر کنستانس لیمن، استاد رادیولوژی دانشکده پزشکی هاروارد و متخصص تصویربرداری پستان در بیمارستان عمومی ماساچوست، از پزشکان خواست با ذهن باز به این فکر کنند. وی گفت: وظایفی هست که با رایانه بهتر انجام می شود.