تشخیص دقیق سرطان پروستات با استفاده از هوش مصنوعی

محققان مؤسسه کارولینسکای سوئد با همکاری متخصصان بین‌المللی، اعتبار هوش مصنوعی را در تشخیص و درجه‌بندی سرطان پروستات به‌طور جامع و در سطح بین‌المللی بررسی کردند. این پژوهش که در مجله Nature Medicine منتشر شد، نشان می‌دهد که سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند به‌خوبی آسیب‌شناسان، سرطان پروستات را در نمونه بافت‌هایی از کشورهای مختلف تشخیص داده و درجه‌بندی کنند. به گفته پژوهشگران، این نتایج بیانگر این واقعیت هستند که می‌توان به‌طور مسئولانه، سیستم‌های هوش مصنوعی را به‌عنوان ابزاری مکمل در درمان سرطان پروستات معرفی کرد.

اعتبارسنجی بین‌المللی سیستم‌های هوش مصنوعی، با برگزاری رقابتی به نام PANDA انجام شد. در این رقابت که سه ماه به طول انجامید، بیش از هزار متخصص هوش مصنوعی سیستم‌هایی را برای درجه‌بندی دقیق سرطان پروستات توسعه دادند.

نوآوری سریع

کیمو کارتاسالو، پژوهشگر گروه همه‌گیرشناسی پزشکی و آمارزیستی در مؤسسه کارولینسکا و نویسنده مسئول مقاله می‌گوید: «در حالی که فقط ده روز از آغاز رقابت‌ها گذشته بود، الگوریتم‌هایی ایجاد شدند که عملکرد آن‌ها با عملکرد آسیب‌شناسان متوسط برابری می‌کرد. برگزاری PANDA نشان می‌دهد که رقابت‌هایی از این دست می‌توانند به نوآوری‌ در حل مشکلات معینی در زمینه مراقبت‌های بهداشتی به کمک هوش مصنوعی سرعت ببخشند.»

مشکلی که امروزه در ارتباط با تشخیص سرطان پروستات وجود دارد، این است که آسیب‌شناسان مختلف حتی در بررسی نمونه‌های یکسان نیز ممکن است به نتایج متفاوتی برسند و این بدان معناست که تصمیم‌های درمانی مبتنی بر اطلاعات غیردقیق هستند. پژوهشگران بر این باورند که استفاده از فناوری هوش مصنوعی پتانسیل فراوانی برای بهبود قابلیت بازتولید دارد؛ به‌عبارت دیگر، ارزیابی‌ آسیب‌شناسان مختلف از نمونه‌های بافتی با یکدیگر هماهنگ‌تر می‌شود و این امر منجر به انتخاب درمان دقیق‌تر می‌شود.

تشخیص دقیق سرطان پروستات

پژوهشگران مؤسسه کارولینسکا در پژوهش‌های قبلی خود نشان داده‌اند که سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند وجود سرطان را در نمونه بافت، مانند متخصصان بین‌المللی تشخیص داده، مقدار بافت تومور را در فرایند بافت‌برداری تخمین زده و شدت سرطان پروستات را تعیین کنند. با وجود این، چالش اصلی کاربرد هوش مصنوعی در مراقبت‌های بهداشتی این است که سیستم‌های هوش مصنوعی اغلب نسبت به داده بسیار حساس هستند، به‌نحوی که با توجه به داده‌ای که با آن آموزش دیده‌اند، عملکرد متفاوتی دارند و در نتیجه ممکن است در صورت استفاده از آن‌ها در بیمارستان‌ها و کشورهای دیگر، نتایج قابل اتکا و محکمی به دست نیاید.

مارتین اِکلوند، استادیار گروه همه‌گیرشناسی و آمارزیستی مؤسسه و نویسنده آخر مقاله، بیان می‌کند: «نتایج حاصل از رقابت PANDA نشان می‌دهند که سیستم‌های هوش مصنوعی برای نخستین‌ بار می‌توانند در سطح بین‌المللی با همان دقت آسیب‌شناسان انسانی، سرطان پروستات را تشخیص داده و درجه‌بندی کنند. در گام بعدی باید به‌منظور ارزیابی بهترین روش کاربرد سیستم‌های هوش مصنوعی در فرایند درمان بیماران، پژوهش‌های کنترل‌شده‌ای انجام داد. همچنین مطالعات آینده باید در بر گیرنده انواع بیشتری از نمونه‌های بافتی کمیاب، چالش‌برانگیز و همچنین نمونه‌هایی از کشورهای دارای تنوع نژادی و جمعیت‌شناختی بیشتر باشند.»

این سیستم‌ها جایگزین متخصصان انسانی نیستند

ارزیابی بافت‌برداری‌های سرطان پروستات با استفاده از هوش مصنوعی، می‌تواند کیفیت تشخیص را ارتقا دهد و متضمن درمانی باثبات‌تر، عادلانه و با هزینه‌ای کمتر است.

لارس اگِوارد، نویسنده همکار، استاد گروه انکولوژی-آسیب‌شناسی مؤسسه کارولینسکا و یکی از متخصصان آسیب‌شناسی پروستات می‌گوید: «قرار نیست که هوش مصنوعی جایگزین متخصصان انسانی شود بلکه عاملی اطمینان‌آور برای اجتناب از غفلت آسیب‌شناسان از موارد سرطان و کمک به استانداردسازی معاینات است. همچنین هوش مصنوعی می‌تواند یک راه‌حل در بخش‌هایی از جهان باشد که هیچ متخصص آسیب‌شناسی ندارند.»

این پژوهش با همکاری پژوهشگرانی از مرکز پزشکی دانشگاه رادبود هلند، Google Health از ایالات متحده و دانشگاه Turku فنلاند انجام شد.

حقایقی درباره سرطان پروستات

• سرطان پروستات عامل اصلی مرگ ناشی از سرطان در مردان سوئدی است.
• سالانه بیش از ۲۰ میلیون نمونه بافت پروستات در اروپا و ایالات متحده آزمایش می‌شوند.
• جهان با کمبود آسیب‌شناس مواجه است و بسیاری از کشورهای در حال توسعه در ازای هر یک میلیون نفر، کمتر از ۱ آسیب‌شناس دارند.
• دشواری ارزیابی نمونه‌های بافت پروستات به روشی عینی و با قابلیت بازتولید، دلیل کند بودن سرعت کاهش مرگ‌ومیر ناشی از سرطان پروستات است.

انواع کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع مختلف را در هوشیو بخوانید