{vembed Y = urJ7QEdhP_U}

מחקר חדש מגלה כי כלי בינה מלאכותית - המאומן בכמיליון תמונות ממוגרפיה בהקרנה - יכול לזהות סרטן שד בכ- 90% דיוק.

המחקר בחן את היכולת של סוג של בינה מלאכותית (AI), תוכנית מחשב ללימוד מכונה, להוסיף ערך לאבחונים שאליהם הגיעה קבוצה של 14 רדיולוגים בביקורתם על 720 ממוגרפיה תמונות.

"המטרה הסופית של עבודתנו היא להגדיל, ולא להחליף, רדיולוגים אנושיים."

"המחקר שלנו מצא כי AI זיהה דפוסים הקשורים לסרטן בנתונים שהרדיולוגים לא יכלו להיפך", אומר מחבר המחקר הבכיר קרישטוף גרס, פרופסור במחלקה לרדיולוגיה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת גרוסמן בניו יורק.

"AI זיהה שינויים ברמת הפיקסלים ברקמות שאינן נראות לעין האנושית, בעוד שבני אדם השתמשו בצורות הנמקה שאינן זמינות ל- AI", מוסיף ג'ראס, גם הוא חבר סגל כלכלי במרכז למדעי הנתונים. "המטרה הסופית של עבודתנו היא להגדיל, ולא להחליף, רדיולוגים אנושיים."

גרפיקת מנוי פנימית

בשנת 2014, נשים (ללא תסמינים) בארצות הברית עברו יותר מ -39 מיליון בדיקות ממוגרפיה כדי לבדוק סרטן השד ולקבוע את הצורך במעקב צמוד יותר. מופנות נשים שתוצאות הבדיקה שלהן מניבות ממצאי ממוגרפיה חריגים ביופסיה, הליך המסיר דגימה קטנה של רקמת שד לבדיקת מעבדה.

Three images of breast tissue side by side. The first is black and white, the second has spots of green, the third has spots of red.כלי ה- AI למד לחזות אילו נגעים ככל הנראה ממאירים (מפת חום אדומה) או שפירים (מפת חום ירוקה), עם פוטנציאל לסייע לרדיולוגים באבחון סרטן השד. (אשראי: בית הספר לרפואה של ניו יורק)

במחקר החדש, צוות המחקר תכנן טכניקות סטטיסטיות המאפשרות לתוכנית שלהם "ללמוד" כיצד להשתפר במשימה מבלי שנאמר לה בדיוק כיצד. תוכניות כאלה בונות מודלים מתמטיים המאפשרים קבלת החלטות על סמך דוגמאות נתונים המוזנות לתוכם, כאשר התוכנית נעשית "חכמה יותר" מכיוון שהיא סוקרת יותר ויותר נתונים.

גישות AI מודרניות, השואבות השראה מהמוח האנושי, משתמשות במעגלים מורכבים לעיבוד מידע בשכבות, כאשר כל שלב מזין מידע למשנהו, ומעניק חשיבות פחות או יותר לכל פיסת מידע בדרך.

מחברי המחקר הנוכחי הכשירו את כלי ה- AI שלהם בתמונות רבות התואמות לתוצאות ביופסיות שבוצעו בעבר. מטרתם הייתה לאפשר לכלי לסייע לרדיולוגים לצמצם את מספר הביופסיות הדרושות להתקדם. ניתן להשיג זאת רק, אומר ג'ראס, על ידי הגברת האמון שיש לרופאים לדיוק ההערכות שנערכו לצורך בחינות המיון (למשל, הפחתת חיובי כוזב ותוצאות שליליות כוזבות).

לצורך המחקר הנוכחי, צוות המחקר ניתח תמונות שנאספו כחלק מהטיפול הקליני השגרתי במשך שבע שנים, תוך סינון הנתונים שנאספו וחיבור התמונות לתוצאות הביופסיה. המאמץ הזה יצר מערך נתונים יוצא דופן במיוחד עבור כלי ה- AI שלהם להתאמן, לדברי המחברים, המורכב מ 229,426 בדיקות ממוגרפיה דיגיטלית ו -1,001,093 תמונות. מרבית מאגרי המידע שהחוקרים השתמשו בהם עד כה הוגבלו ל -10,000 תמונות או פחות.

לפיכך, הכשירו החוקרים את הרשת העצבית שלהם על ידי תכנותה לניתוח תמונות ממאגר המידע שעבורם כבר נקבעו אבחנות סרטן. פירוש הדבר היה שהחוקרים ידעו את "האמת" של כל תמונה ממוגרפיה (סרטן או לא) כאשר הם בדקו את דיוק הכלי, בעוד שהכלי היה צריך לנחש. החוקרים מדדו דיוק בתדירות החיזויים הנכונים.

בנוסף, החוקרים תכננו את מודל ה- AI של המחקר כדי לשקול תחילה טלאים קטנים מאוד של תמונת הרזולוציה המלאה בנפרד כדי ליצור מפת חום, תמונה סטטיסטית של סבירות המחלה. לאחר מכן התוכנית בוחנת את כל השד בתכונות מבניות הקשורות לסרטן, תוך התייחסות רבה יותר לאזורים המסומנים במפת החום ברמת הפיקסלים.

במקום שהחוקרים יזהו תכונות תמונה עבור ה- AI שלהם לחיפוש, הכלי מגלה בפני עצמו אילו תכונות תמונה מגבירות את דיוק החיזוי. בהתקדמות, הצוות מתכנן להגביר את הדיוק הזה על ידי הכשרת תוכנית ה- AI לנתונים נוספים, אולי אפילו לזהות שינויים ברקמת השד שעדיין אינם סרטניים אך הם בעלי פוטנציאל להיות.

"המעבר לתמיכה במדעי המחשב בתחום הרדיולוגיה האבחונית צריך להתקיים כמו אימוץ מכוניות בנהיגה עצמית - לאט ובזהירות, לבנות אמון ולשפר מערכות בדרך תוך התמקדות בבטיחות", אומר הסופר הראשון נאן וו, מועמד לדוקטורט המרכז למדעי הנתונים.

המחקר מופיע ב- עסקאות IEEE בנושא הדמיה רפואית.

על המחבר

סופר המחקר הבכיר קשישטוף גרס הוא פרופסור במחלקה לרדיולוגיה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת גרוסמן בניו יורק.

מחברים נוספים הם מאוניברסיטת ניו יורק, מכללת סוני דאונטסטייט לרפואה, מאוניברסיטת קיימברידג 'ומאוניברסיטת ג'ייג'ילוניה.

התמיכה בעבודה הגיעה, בין השאר, ממכוני הבריאות הלאומיים. המודל ששימש במחקר זה הועמד לרשות התחום בכדי להניע חדשנות.

מחקר מקורי

ספרים קשורים:

הגוף שומר על הציון: מוח וגוף בריפוי טראומה

מאת בסל ואן דר קולק

ספר זה בוחן את הקשרים בין טראומה לבריאות גופנית ונפשית, ומציע תובנות ואסטרטגיות לריפוי והחלמה.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

נשימה: המדע החדש של אמנות אבודה

מאת ג'יימס נסטור

ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של הנשימה, ומציע תובנות וטכניקות לשיפור הבריאות הגופנית והנפשית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

פרדוקס הצמח: הסכנות הנסתרות במזונות "בריאים" הגורמים למחלות ולעלייה במשקל

מאת סטיבן ר. גונדרי

ספר זה בוחן את הקשרים בין תזונה, בריאות ומחלות, ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

קוד החסינות: הפרדיגמה החדשה לבריאות אמיתית ואנטי אייג'ינג רדיקלי

מאת ג'ואל גרין

ספר זה מציע נקודת מבט חדשה על בריאות וחסינות, תוך הסתמכות על עקרונות של אפיגנטיקה ומציע תובנות ואסטרטגיות לייעול בריאות והזדקנות.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

המדריך המלא לצום: רפא את גופך באמצעות צום לסירוגין, יום חלופי וארוך

מאת ד"ר ג'ייסון פונג וג'ימי מור

ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של צום ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה