هوش مصنوعی با روش«یادگیری عمیق» به کمک تشخیص بیماری‌های پستان آمد

کارشناس ارشد مهندسی هسته‌ای از طراحی نرم افزاری برای تشخیص هوشمند بیماری‌های پستان با «یادگیری عمیق» در هوش مصنوعی خبرداد.

کد خبر: ۷۲۴۶۹۳

تاریخ: ۱۲ ارديبهشت ۱۴۰۲ - ۱۲:۱۵

مهر:کارشناس ارشد مهندسی هسته‌ای از طراحی نرم افزاری برای تشخیص هوشمند بیماری‌های پستان با «یادگیری عمیق» در هوش مصنوعی خبرداد.

سرطان پستان یا سرطان سینه، سرطانی است که در سلول‌های سینه ایجاد می‌شود. سرطان سینه یکی از شایع‌ترین انواع سرطان در بین بانوان ایرانی است. سرطان سینه می‌تواند هم در زنان و مردان به وجود آید اما در میان زنان شایع‌تر است.

آگاهی زنان از سرطان سینه و همچنین تحقیقات انجام شده در رابطه با سرطان سینه باعث شده تا تشخیص و درمان این بیماری سریع‌تر انجام شود و میزان بهبود یافتگی از بیماری سرطان سینه افزایش یافته و تعداد مرگ و میرهای ناشی از سرطان سینه در حال کاهش است.

غربالگری و تشخیص زود هنگام سرطان سینه می‌تواند به بیمار کمک کند؛ گاهی اوقات، تشخیص سرطان پستان پس از ظاهر شدن علائم و نشانه‌های آن کشف می‌شود اما بسیاری از زنان مبتلا به سرطان پستان هیچ گونه علائمی ندارند. به همین دلیل، غربالگری مداوم سرطان پستان بسیار مهم است.

از آنجایی که اصفهان در سال‌های اخیر همواره در رتبه‌های اول تا سوم سرطان سینه قرار داشته با معصومه سادات علوی کارشناس ارشد مهندسی هسته‌ای که در زمینه تشخیص هوشمند بیماری‌های پستان از روی تصاویر ماموگرافی به کمک روش‌های یادگیری عمیق تحقیقاتی انجام داده است گفت وگویی داشتیم که متن آن را در ادامه می‌خوانید؛

خانم علوی بیماری‌های پستان در زنان تا چه اندازه خطرناک است؟

ببینید پستان همچون سایر اندام‌ها می‌تواند دستخوش بیماری شود طیف این بیماری‌ها از موارد ساده‌ای همچون درد پستان تا سرطان‌های کشنده امتداد دارد.

یکی از ترسناک‌ترین اتفاقات برای زنان، سرطان پستان است که بزرگترین عوارض آن، ناامیدی مرگ و در بهترین حالت دچار اختلال شدن است میزان گسترش این بیماری سیر صعودی دارد و تعداد مبتلایان هر سال بیشتر می‌شود.

آمارهای IARC نشان می‌دهد که سرطان پستان عامل ۲۵% از کل موارد سرطان تشخیص داده شده در زنان در سراسر جهان است. حدود ۵۳% از این موارد مربوط به کشورهای در حال توسعه است که ۸۲% از جمعیت جهان را تشکیل می‌دهند.

علائم هشدار دهنده سرطان سینه چیست؟

زنان باید علائم هشدار دهنده سرطان سینه را بطور کامل بشناسند، برخی از این علائم را احساس توده در سینه یا زیر بغل، تغییرات پوست سینه بصورت تورفتگی، زخم، پوسته ریزی و برجسته شدن عروق، غیر قرینه بودن سینه‌ها، ترشحات سینه از یک مجرا بصورت خونی و آبکی و تغییرات نوک سینه هستند.

سرطان سینه به رشد کنترل نشده سلول‌های پوشش داخلی مجرای شیری یا لوبول گفته می‌شود از نشانه‌های آن می‌توان به وجود توده در هر ناحیه از سینه و زیر بغل، درد یا حساسیت در سینه، هرگونه تغییر شکل، رنگ و اندازه در سینه و هرگونه ترشح روشن یا خونی از سینه اشاره کرد.

چرا تشخیص به موقع بیماری‌های پستان اهمیت دارد؟

بیماری‌های پستان هر ساله سلامت تعداد زیادی از زنان را به خطر انداخته و یافتن راه‌هایی برای تشخیص و درمان به موقع بیماری‌های پستان به یک چالش مهم در سلامت جامعه بشری تبدیل شده است.

سرطان‌های شایع در میان زنان ایران می‌توان به پوست، معده، تخمدان، تیروئید، رحم، خون، مغز و مثانه اشاره کرد ولی سرطان سینه در میان زنان اصفهانی بالاتر از استانداردهای معمول کشور است از این‌رو تشخیص به موقع این بیماری بسیار اهمیت دارد.

نقش ماموگرافی در تشخیص به موقع بیماری‌های پستان چیست؟

توجه داشته باشید روش‌های مختلفی به منظور غربالگری پستان در زنان معرفی شده از جمله سونوگرافی، ماموگرافی، ام آر آی (MRI) و نمونه برداری (بیوپسی) را می‌توان نام برد ولی ماموگرافی اولین روش برای بررسی ضایعات پستان نام برد.

عکسبرداری با دوز کم اشعه ایکس از پستان‌ها به منظور مشخص ساختن ساختارهای داخلی پستان انجام می‌شود. این روش در اصطلاح پزشکی به ماموگرافی معروف است و در سال‌های اخیر، این روش یکی از معتبرترین ابزارها برای غربالگری و یک روش مهم برای تشخیص زود هنگام بیماری‌های پستان شناخته شده است.

بسیار حائز اهمیت است که حتی کسانی که هیچ علائمی ندارند پس از چهل سالگی به شکل منظمی برای انجام ماموگرافی مراجعه کنند. در کشورهایی که ماموگرافی به طور معمول انجام می‌گردد، میزان مرگ و میر ناشی از سرطان ۳۰% کاهش پیدا کرده است.

اهمیت تشخیص بیماری‌های پستان با استفاده از هوش مصنوعی چیست؟

متأسفانه افزایش تقاضا برای منابع غربالگری در زمانی اتفاق می‌افتد که عرضه رادیولوژیست واجد شرایط کم است و وظایف آنها بیش از حد بالاست.

روش‌های هوش مصنوعی می‌توانند در خودکار کردن روش‌های تشخیصی و حتی کاهش خطای انسانی در تشخیص و تعیین محدوده بیماری‌های پستان بسیار کمک کننده باشند. از جمله روش‌هایی که می‌تواند در تشخیص این نوع تصاویر و با توجه به بافت نسبتاً همگن پستان در این زمینه موفق عمل کند، مدل‌های یادگیری عمیق است.

به کمک این مدل‌ها می‌توان شبکه‌ای را آموزش داد که بتواند به صورت خودکار و از روی تصاویر ماموگرافی بیمار، ضایعه‌های مختلف پستان از جمله سرطان پستان، کیست‌ها و کلسیفیکاسیون را تشخیص و نواحی آن را با دقت ناحیه بندی کند.

لطفاً در مورد تشخیص هوشمند بیماری‌های پستان از روی تصاویر ماموگرافی به کمک روش‌های یادگیری عمیق توضیح دهید.

خطراتی که زنان را از جانب بیماری‌های پستان تهدید می‌کرد و تشخیص به موقع این بیماری‌ها ما را بر آن داشت نرم افزاری را طراحی کنیم تا با استفاده از یک شبکه مصنوعی عمیق از پیش آموزش داده شده و آموزش و بهینه سازی آن متناسب با داده‌های این مطالعه، الگوریتمی ایجاد و بهینه شود که بتواند همزمان چند بیماری پستان از جمله کیست، کلسیفیکاسیون و توده‌های خوش خیم و بدخیم را از روی تصاویر ماموگرافی پستان تشخیص دهد.

به طور کلی نرم افزار بتواند به جای پزشک یا رادیولوژیست تصویر را پالایش و انواع بیماری‌های پستان را تشخیص دهد و در نتیجه خطاهای انسانی که ممکن است از چشم رادیولوژیست دور بماند در روش هوشمند ممکن است تا حد زیادی بروز نکند.

با توجه به اینکه داده‌های ما محدود بودند، می‌توان با افزایش داده‌ها، قدرت یادگیری شبکه را افزایش دهیم و این تحقیق امکان‌پذیری و قابلیت انجام کار را نشان می‌دهد. در این تصویر نمونه‌ای از پیش بینی شبکه رو مشاهده می‌کنید و شبکه تا ۸۵% به خوبی توانسته برچسب‌ها را پیش بینی کند.