باحثة بمؤسسة قطر تؤكد على دقة الذكاء الاصطناعي في الكشف عن سرطان الثدي عبر بيانات صورية

من المعروف أن سرطان الثدي هو السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بهذا المرض بين النساء في جميع أنحاء العالم، وبالمقارنة مع دول الشرق الأوسط، تعد قطر واحدة من أعلى معدلات الإصابة بسرطان الثدي والوفيات منه. وبالتالي، يعدّ الفحص المنتظم والاكتشاف المبكر أمرًا بالغ الأهمية، حيث ذكرت جمعية السرطان الأمريكية أنه عندما يتم اكتشاف سرطان الثدي مبكرًا، وفي المراحل الأولى، فإن معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات هو 99 بالمائة.

هناك العديد من الأساليب التشخيصية للثدي، مثل التصوير الإشعاعي للثدي، والتصوير بالرنين المغناطيسي، والموجات فوق الصوتية وغيرها، كما أن استخدام الذكاء الاصطناعي في هذه التقنيات التشخيصية أصبح شائعًا بشكل متزايد.

في الوقت الحالي، يُستخدم التصوير الإشعاعي الرقمي للثدي كوسيلة قياسية للكشف المبكر عن سرطان الثدي، ولكن يبدو أن له أوجه قصور، والذكاء الاصطناعي يقترب من معالجتها. يتم تطوير نماذج الذكاء الاصطناعي واستخدامها للتنبؤ بسرطان الثدي في فحوصات التصوير الإشعاعي للثدي بدقة أكبر من فحوصات أطباء الأشعة، وبالتالي تقليل النتائج الإيجابية والسلبية الغير صحيحة.

وقالت الدكتورة حليمة بن إسماعيل، عالم رئيسي وأستاذ مشارك بمعهد قطر لبحوث الحوسبة، التابع لجامعة حمد بن خليفة، عضو مؤسسة قطر: "عند الاستعانة بالعين المجردة لتحديد التشوهات في بيانات الصورة أو أثناء تحليل الأنسجة، قد يتم تحليلها بشكل خاطئ. ومع ذلك، مع الذكاء الاصطناعي، يصبح تصنيف الأنسجة غير الطبيعية أو الطبيعية أكثر دقة".

أضافت: "نظرًا للاختلاف الواسع بين البيانات من مريض لمريض آخر، فإن أساليب التعلم التقليدية ليست موثوقة، وقد تطور التعلم الآلي على مدى السنوات القليلة الماضية من خلال قدرته على التدقيق في البيانات المعقدة والكبيرة ليتمكن من اكتشاف العيوب".

في مجال التصوير الرقمي، تعتبر جودة الصورة الشعاعية للثدي في قطر مناسبة، وفقًا لدراسة بعنوان (اكتشاف سرطان الثدي في قطر: تقييم جودة صور التصوير الإشعاعي للثدي باستخدام أداة تقييم معيارية)، بتمويل من الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي التابع لمؤسسة قطر. لكن الدراسة تشير أيضًا إلى أنه مع تطوير الدولة لقدرات إضافية ووعي أكبر لفحص التصوير الإشعاعي للثدي، فمن الأهمية مراقبة جودة الصورة بشكل مستمر.

وتابعت الدكتورة بن إسماعيل: "سيسأل الناس دائمًا، ما هي دقة توقعك، أو ما هو الأمر الأكثر أهمية عند تصميم نموذج التعلم الآلي: أداء النموذج أم دقة النموذج، تعتمد هذه الإجابة على التطبيق الميداني. لكن حتى الآن، ليس لدينا أي خوارزمية للتعلم الآلي أو نموذج ذكاء اصطناعي يمنحنا دقة بنسبة 100 في المائة للتنبؤ".

إذاً، كيف يعمل الذكاء الاصطناعي عندما يتعلق الأمر باكتشاف سرطان الثدي أو أي نوع آخر من السرطان؟

الكثير من الذكاء الاصطناعي مبني على التعلم الآلي. حيث أنه في التعلم الآلي يقوم العلماء بتدريب النظام على تعلم شيء محدد للغاية، مثل أنسجة الثدي السيئة مقابل أنسجة الثدي الجيدة من خلال الصور. من خلال تزويد النظام بكميات هائلة من البيانات، وبالتالي يتعلم التفريق بين الأنسجة السيئة والأنسجة الجيدة. ومع مرور الوقت، تتعلم الخوارزمية التنبؤ بدقة كبيرة.

وفقًا للدكتورة بن إسماعيل تقدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي كالتعلم العميق والخوارزمية القائمة على الشبكة العصبية نتائج جيدة للغاية في اكتشاف سرطان الثدي، فهي توفر نتائج دقيقة تتراوح بين 90 إلى 97 بالمئة من بيانات الصورة، كما هو الحال في تصوير الثدي بالأشعة السينية. ومع ذلك، عندما لا تتوفر بيانات كافية، لا يمكن بناء نماذج التعلم الآلي أو الذكاء الاصطناعي بشكل فعال، وهذا يمثل تحديًا في المنطقة.

وقالت: "في العالم العربي، يصنف سرطان الثدي على أنه أكثر أنواع السرطان تشخيصًا بشكل عام، ويمثل ما يقدر بنحو 17.7 إلى 19 في المائة من جميع حالات السرطانات الجديدة في عام 2018، لكن هناك خجل كبير بين النساء في العالم العربي لفحص سرطان الثدي. لذا يتعين علينا تحفيزهم وتشجيعهم، وهذا ليس بالأمر السهل دائمًا. كما أن لدى الأشخاص مخاوف بشأن خصوصية البيانات".

مع التطور السريع للذكاء الاصطناعي، تتوقع الدكتورة بن إسماعيل أنه خلال السنوات العشر القادمة أو نحو ذلك، سيصبح الذكاء الاصطناعي أكثر شيوعًا في الممارسة السريرية. وقالت أن التنبؤ بمرض في قسم الأشعة وخاصة لسرطان الثدي، هو أمر يحدث بسرعة، وتحديدًا في مجال تحليل بيانات الصور، موضحةً أن "هناك الكثير من المعاهد ومجموعات الباحثين الذين يعملون على معالجة بيانات الصور بطريقة دقيقة".