تشخیص سرطان با کمک هوش مصنوعی

کد خبر: ۲۶۳۹۳۰

تاریخ: ۳۱ فروردين ۱۳۹۵ - ۱۵:۰۵

محققان دانشگاه کالیفرنیا در لس‌ آنجلس یک روش جدید طراحی کرده‌اند که از طریق ترکیب میکروسکوپ با یک نرم‌افزار یادگیری عمیق، می‌توان سرطان را در نمونه خون تشخیص داد.

به گزارش انتخاب، شناسایی سرطان بر اساس نمونه‌های خون بسیار چالش‌برانگیز است. معمولا پزشکان مواد شیمیایی را به نمونه می‌افزایند که می‌تواند سلول‌های سرطانی را قابل مشاهده سازد اما دیگر نمی‌توان از این نمونه در آزمایشات دیگر بهره برد. سایر تکنیک‌ها سلول‌های سرطانی را بر اساس ساختار غیرعادی آن‌ها شناسایی می‌کنند اما به دلیل نادر بودن این سلول‌ها، زمانبر هستند و ممکن است به اشتباه سلول‌های بدشکل سالم را به عنوان انواع سرطانی شناسایی کنند.

روش جدید محققان آمریکا که میکروسکوپ تخصصی را با یک الگوریتم هوش مصنوعی ترکیب می‌کند، بطور غیرمخربی سرطان را در نمونه تشخیص می‌دهد. این تکنیک نه تنها می‌تواند زمان و انرژی لازم برای تشخیص سرطان را کاهش داده و به درمان سرعت بخشد، بلکه می‌تواند برای حوزه پزشکی دقیق و بسیار ارزشمند باشد.

میکروسکوپ مورد استفاده در این رویکرد یک میکروسکوپ کشش زمان فوتونی است که از پالس‌های نانوثانیه‌ای نور تجزیه شده به شکل خطوط برای ثبت تصاویر صدها هزار سلول در ثانیه استفاده می‌کند. این تصاویر با یک برنامه رایانه‌ای تغذیه می‌شوند که 16 ویژگی فیزیکی متفاوت سلول‌ها از جمله قطر، مدور بودن و میزان نوری که جذب می‌کنند را طبقه‌بندی می‌کند.

محققان با استفاده از مجموعه تصاویری که پیش از این تحلیل شده بود، از یادگیری عمیق برای تعلیم یک برنامه رایانه‌ای برای شناسایی سلول‌های سرطانی استفاده کردند. پس از چندین دوره آزمایش، محققان دریافتند که سیستم آن‌ها حداقل 17 درصد بهتر از ابزارهای تحلیل کنونی عمل می‌کند. آن‌ها بر این باورند که این روش می‌تواند منجر به تشخیص داده محور سرطان منجر شود.

یادگیری عمیق در حال حاضر برای کمک به تشخیص بیماری‌ها با تحلیل ژن‌های بیمار مورد استفاده است. این تکنیک می‌تواند سلول‌های سرطانی را تشخیص دهد که دانشمندان موفق به مشاهده آن‌ها نشده‌اند همچنین می‌تواند به محققان در درک بهتر جهش‌های عامل سرطان و توسعه درمان‌های جدید برای آن‌ها کمک کند.

این تحقیق در مجله Scientific Reports منتشر شده است.