استفاده از هوش مصنوعی برای دستیابی به تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس

در این مصاحبه با تاکایوکی بابا از Fujitsu Research درباره تحقیقات در حال انجام با استفاده از هوش مصنوعی برای دستیابی به تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس صحبت می کنیم.

لطفاً می توانید خودتان را معرفی کنید و در مورد اینکه چگونه به تحقیق در مورد هوش مصنوعی در زمینه سرطان پانکراس رسیدید، بگویید؟

من تاکایوکی بابا هستم و در حال تحقیق در مورد فناوری پشتیبانی تشخیص تصویر پزشکی به عنوان یک “فناوری همگرا” هستم که فناوری تجزیه و تحلیل تصویر و علم پزشکی را در تحقیقات فوجیتسو ترکیب می کند. فناوری های همگرا دو یا چند حوزه مختلف علوم اجتماعی و فناوری را برای دستیابی به یک هدف خاص ترکیب می کنند و تمرکز اصلی تحقیق و توسعه فوجیتسو را نشان می دهند.

تحقیقات فوجیتسو سابقه ای در تحقیق و توسعه فناوری برای تشخیص انواع ضایعات در تصاویر توموگرافی کامپیوتری (CT) با هوش مصنوعی و بازیابی تصاویر CT گذشته با توزیع مشابه ضایعات دارد که در تشخیص پزشکی استفاده می شود. فناوری های پشتیبانی تصویربرداری برای کمک به پزشکان در تشخیص.

فوجیتسو و بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی تحقیقات مشترکی را با Fujitsu Japan Limited و FCOM CORPORATION در مورد فناوری هوش مصنوعی برای تشخیص سرطان پانکراس از تصاویر CT بدون کنتراست از طریق FCOM که از سیستم پزشکی بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی پشتیبانی می‌کند، آغاز کرده‌اند.

اعتبار تصویر: Kateryna Kon/Shutterstock.com

چرا میزان بقای سرطان پانکراس کمتر از سرطان های دیگر است؟

گفته می شود که میزان بقای سرطان لوزالمعده پایین است، زیرا اغلب زمانی دیده می شود که قبلاً به وضعیتی رسیده است که درمان آن دشوار است.

چرا تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس کار دشواری است؟

یکی از دلایلی که تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس را دشوار می کند این است که علائم قابل توجه کمی وجود دارد و انجام معاینات داوطلبانه تا زمانی که سرطان پیشرفت نکند دشوار است. علاوه بر این، از آنجایی که لوزالمعده در عمیق ترین قسمت بدن قرار دارد، یک آزمایش تصویربرداری نسبتا ساده، مانند سونوگرافی شکم، نمی تواند کل پانکراس را نشان دهد. می توان گفت تشخیص ناحیه ای که مشکوک به سرطان است مشکل است زیرا کنتراست بین ضایعه و ناحیه اطراف آن در تشخیص های تصویری مختلف مانند CT، MRI و PET کم است.

چه تحقیقاتی توسط فوجیتسو و بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی انجام شده است و هدف از این تحقیق چیست؟

در آوریل 2022، فوجیتسو و بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی پروژه تحقیقاتی مشترکی را برای توسعه یک فناوری هوش مصنوعی آغاز کردند که می تواند مناطق مشکوک به سرطان پانکراس را از تصاویر سی تی بدون مواد حاجب (سی تی اسکن بدون کنتراست) با هدف تشخیص سرطان پانکراس تشخیص دهد. مرحله قبلی

هدف این پروژه توسعه فناوری تشخیص نواحی مشکوک مبتلا به سرطان لوزالمعده با آموزش یک هوش مصنوعی با حدود. 300 سی تی اسکن ناشناس از بیماران مبتلا به سرطان پانکراس توسط بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی نگهداری می شود و یک روش تجزیه و تحلیل تصویر بهینه بر اساس شکل اندام ها و تومورهای سرطانی ارائه می دهد.

با استفاده از این فناوری، ما پیش‌بینی می‌کنیم که سی‌تی‌اسکن‌های بدون کنتراست، که تاکنون موضوع تحقیقات هوش مصنوعی نبوده، اما به‌طور گسترده برای معاینات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌توانند برای شناسایی مناطق مشکوک به سرطان پانکراس نیز استفاده شوند و پزشکان را قادر می‌سازد تا بیماران را به بخش گوارش برای معاینه دقیق به سرعت. هدف ما استفاده از این فناوری در بسیاری از سی تی اسکن ها در سراسر جهان است.

این فناوری هوش مصنوعی چگونه کار می کند و به تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس دست می یابد؟

تشخیص سرطان پانکراس بسیار دشوار است. کنتراست کم سی تی اسکن های بدون کنتراست، تعیین موقعیت لوزالمعده را دشوار می کند، زیرا مرزهای بین پانکراس و سایر اندام ها نامشخص است. فوجیتسو و بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی با هدف توسعه فناوری هوش مصنوعی که می‌تواند ناحیه مربوط به پانکراس (بخشی که در تصویر زیر با رنگ زرد مشخص شده است) را شناسایی کند و با تخمین مقدار، قسمت‌های مشکوک مبتلا به سرطان (بخشی که در تصویر زیر قرمز مشخص شده است) را شناسایی کند. پیوستگی بین تصاویر مقطع قدامی و خلفی با در نظر گرفتن اتصال بافت آناتومیک و به طور خودکار تجزیه و تحلیل سه بعدی شامل تصاویر مقطع قدامی و خلفی در مناطق با پیوستگی قوی و تجزیه و تحلیل مسطح در مناطق با پیوستگی ضعیف انجام می شود.

به این ترتیب، تفاوت های بینایی جزئی بین یک پانکراس طبیعی (سالم) و قسمت های مشکوک مبتلا به سرطان لوزالمعده را می توان در سی تی اسکن مشاهده کرد تا بیماران با خطر بالای سرطان پانکراس را شناسایی کنند. بنابراین هدف این فناوری حمایت از پزشکان در ارائه تصویربرداری تشخیصی بصری کارآمدتر و قابل اعتمادتر است و به آنها کمک می کند تا بیماران مشکوک به سرطان پانکراس را برای معاینه دقیق برای تشخیص سرطان پانکراس در مراحل اولیه به بخش گوارش معرفی کنند.

شکل: تشخیص سرطان لوزالمعده مشکوک با استفاده از فناوری جدید توسعه یافته

چگونه این فناوری کیفیت زندگی بیماران سرطان پانکراس را بهبود می بخشد؟

با استفاده از این فناوری برای حمایت از تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس، ما انتظار داریم که شاهد افزایش چشمگیر تعداد بیماران مبتلا به سرطان لوزالمعده باشیم که می توان از طریق درمان و جراحی از طریق تشخیص زودهنگام سرطان پانکراس نجات پیدا کرد.

چگونه می توان این تحقیق را در خدمات پزشکی و بهداشتی برای بهبود مراقبت های بهداشتی به کار برد؟

در آینده، اثربخشی فناوری توسعه‌یافته در این تحقیق مشترک را تأیید کرده و آن را در طیف وسیعی از تنظیمات بالینی با هدف نجات جان و بهبود کیفیت زندگی بیماران مبتلا به سرطان پانکراس به کار خواهیم برد.

این تحقیق در حال حاضر در چه مرحله ای است و گام بعدی چیست؟

فوجیتسو و بیمارستان عمومی توهوکو جنوبی در حال توسعه فناوری هستند تا با آموزش یک هوش مصنوعی با تقریباً بخش‌های مشکوک مبتلا به سرطان پانکراس را شناسایی کنند. 300 سی تی اسکن پیشرفته و سی تی اسکن غیربهداشتی که توسط بیمارستان توهوکو جنوبی نگهداری می شود.

به عنوان گام بعدی، ما این فناوری هوش مصنوعی را در عمل بالینی به کار خواهیم برد، ابتدا برای تشخیص تومورها و گشاد شدن مجرای پانکراس، که یافته های معمولی سرطان لوزالمعده اولیه هستند، اما تشخیص آن دشوار است، و سپس برای آزمایش اثربخشی این فناوری با شناسایی یافته ها. که نیاز به پیگیری بالینی دارند، مانند کیست و آتروفی موضعی پانکراس.

فکر می‌کنید هوش مصنوعی چگونه بر تحقیقات پزشکی در آینده تأثیر می‌گذارد و چه تأثیراتی بر مراقبت‌های بهداشتی خواهد داشت؟

در حال حاضر، فناوری هوش مصنوعی پیشرفت قابل توجهی در زمینه مراقبت های پزشکی، به ویژه در زمینه پشتیبانی از تصویربرداری تشخیصی داشته است و ما معتقدیم که هوش مصنوعی در جنبه های مختلف مراقبت های پزشکی در آینده ضروری خواهد بود. در این تحقیق مشترک، ما در حال انجام تحقیقات پیشرفته در مورد فناوری هوش مصنوعی هستیم که سرطان پانکراس را از سی تی اسکن تشخیص می دهد تا سرطان پانکراس را در مراحل اولیه تشخیص دهد.

در آینده، ما معتقدیم که می توانیم با به کارگیری گسترده نتایج تحقیقات خود در مراقبت های پزشکی و خدمات ارتقای سلامت، به ایجاد جامعه ای کمک کنیم که در آن مردم بتوانند سالم زندگی کنند.

اعتبار تصویر: elenabsl/Shutterstock.com

خوانندگان کجا می توانند اطلاعات بیشتری بیابند؟

در حال حاضر، خوانندگان می توانند به بیانیه مطبوعاتی زیر مراجعه کنند: https://www.fujitsu.com/global/about/resources/news/press-releases/2022/0425-01.html

درباره تاکایوکی بابا

تاکایوکی بابا، پروژه تقویت انسان، آزمایشگاه های فناوری های همگرا، واحد تحقیقات، تحقیقات فوجیتسو، فوجیتسو محدود.

موقعیت فعلی: به عنوان مدیر پروژه در تحقیقات فوجیتسو، بر گروه تحقیق و توسعه فناوری‌های تشخیص زودهنگام سرطان نظارت می‌کنم.

من در سال 1999 به فوجیتسو پیوستم و در تحقیقات فوجیتسو مشغول تحقیق و توسعه فناوری های یادگیری ماشینی، بازیابی چند رسانه ای و پشتیبانی تشخیص تصویر پزشکی بودم. از سال 2009 تا 2010، من یک دانشمند مدعو در دانشگاه کرنل در ایالات متحده بودم و در آنجا فناوری تشخیص تصویر را با استفاده از هوش مصنوعی مطالعه کردم. از سال 2014 تا 2018، من به عنوان دانشیار مدعو در مؤسسه ملی علوم طبیعی خدمت کردم. در سال 2018، من یک مدرس پاره وقت در موسسه فناوری توکیو شدم. تخصص من تحلیل تصویر پزشکی (دکتری مهندسی) است.