دراسة: الذكاء الاصطناعي يحسن فحوصات سرطان الثدي.. أكثر دقة

قام اختصاصيو أشعة الثدي في الدنمارك بتحسين أداء فحوصات سرطان الثدي وخفض معدل حدوث النتائج الإيجابية "الكاذبة" باستخدام الذكاء الاصطناعي.

 ونُشرت نتائج الدراسة الثلاثاء في مجلة الأشعة، وهي مجلة تابعة للجمعية الإشعاعية لأمريكا الشمالية (RSNA).

وفي حين أن التصوير الشعاعي للثدي يقلل بنجاح من وفيات سرطان الثدي، فإنه يحمل أيضا خطر النتائج الإيجابية الكاذبة.

وفي السنوات الأخيرة، درس الباحثون استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي في الفحص.

وقال الدكتور أندرياس  لوريتزن، وهو طالب ما بعد الدكتوراه في جامعة كوبنهاغن وباحث في مستشفى جينتوفتي في الدنمارك: "نعتقد أن الذكاء الاصطناعي لديه القدرة على تحسين أداء الفحص".

عند استخدامه لفرز نتائج الفحص الطبيعية المحتملة أو المساعدة في دعم القرار، فإنه يمكن للذكاء الاصطناعي أيضا تقليل عبء عمل أخصائي الأشعة بشكل كبير.

قال لوريتزن: "إن الفحص العام باستخدام التصوير الشعاعي للثدي يقلل من وفيات سرطان الثدي، لكنه يضع عبئا كبيرا على أطباء الأشعة الذين يجب عليهم قراءة عدد كبير من صور الثدي بالأشعة السينية، والتي لا يستدعي معظمها استدعاء المريض مرة أخرى. ويتفاقم عبء القراءة بشكل أكبر عندما تستخدم برامج الفحص القراءة المزدوجة لتحسين اكتشاف السرطان وتقليل عمليات الاستدعاء الإيجابية الكاذبة".

شرع الدكتور لوريتزن وزملاؤه في مقارنة عبء العمل وأداء الفحص في مجموعتين من النساء اللاتي خضعن للفحص قبل وبعد تطبيق الذكاء الاصطناعي.

وقارنت الدراسة بأثر رجعي مجموعتين من النساء اللواتي تتراوح أعمارهن بين 50 و 69 عاما وكن يخضعن لفحص التصوير الشعاعي للثدي كل سنتين في منطقة العاصمة في الدنمارك.

في المجموعة الأولى، قرأ اثنان من أخصائيي الأشعة صور أشعة الثدي للنساء اللاتي تم فحصهن بين تشرين الأول/ أكتوبر 2020 وتشرين الثاني/ نوفمبر 2021 قبل تنفيذ الذكاء الاصطناعي.

وتم تحليل صور أشعة الثدي للمجموعة الثانية من النساء التي تم إجراؤها بين تشرين الثاني/ نوفمبر 2021 وتشرين الأول/ أكتوبر 2022 في البداية بواسطة الذكاء الاصطناعي.

ثم بعد ذلك تمت قراءة صور أشعة الثدي التي يعتقد الذكاء الاصطناعي أنها طبيعية من قبل واحد من 19 متخصصا في أشعة الثدي بدوام كامل (يُطلق عليها قراءة واحدة). ثم تمت قراءة صور أشعة الثدي المتبقية من قبل اثنين من أخصائيي الأشعة (يُطلق عليها القراءة المزدوجة) مع دعم القرار بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

وتم تدريب نظام الذكاء الاصطناعي المتوفر تجاريا والمستخدم في الفحص من خلال نماذج التعلم العميق لتسليط الضوء على الآفات والتكلسات المشبوهة وتقييمها داخل صور أشعة الثدي.

وتمت متابعة جميع النساء اللاتي خضعن للفحص الشعاعي للثدي لمدة 180 يوما على الأقل. ثم تم تأكيد السرطانات الغازية وسرطان القنوات الموضعي (DCIS) المكتشفة من خلال الفحص من خلال خزعة الإبرة أو العينات الجراحية.

وبحسب الدراسة فإنه في المجمل، تم فحص 60,751 امرأة بدون الذكاء الاصطناعي، وتم فحص 58,246 امرأة باستخدام نظام الذكاء الاصطناعي.

في مجموعة تطبيق الذكاء الاصطناعي، كانت 66.9% (38,977) من العروض قراءة فردية، و33.1% (19,269) كانت قراءة مزدوجة بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

بالمقارنة مع الفحص بدون الذكاء الاصطناعي، كشف الفحص باستخدام نظام الذكاء الاصطناعي عن عدد أكبر بكثير من سرطانات الثدي (0.82% مقابل 0.70%) وكان معدل النتائج الإيجابية الكاذبة أقل (1.63% مقابل 2.39%).

قال الدكتور لوريتزن: "في المجموعة التي تم فحصها بواسطة الذكاء الاصطناعي، انخفض معدل الاستدعاء بنسبة 20.5%، وانخفض عبء عمل القراءة على أخصائي الأشعة بنسبة 33.4%".

وكانت القيمة التنبؤية الإيجابية لفحص الذكاء الاصطناعي أكبر أيضا من الفحص بدون الذكاء الاصطناعي (33.5% مقابل 22.5%). وفي مجموعة الذكاء الاصطناعي، كانت نسبة أعلى من السرطانات الغازية التي تم اكتشافها يبلغ حجمها سنتيمترا واحدا أو أقل (44.93% مقابل 36.60%).

وقال الدكتور لوريتزن: "تحسنت جميع مؤشرات أداء الفحص باستثناء معدل العقد الليمفاوية السلبية الذي لم يظهر أي دليل على التغيير".

وأكد لوريتزن أن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتقييم النتائج على المدى الطويل وضمان عدم زيادة فرط التشخيص.

وقال: "عادة ما يتمكن أخصائيو الأشعة من الوصول إلى صور أشعة الثدي السابقة للنساء، لكن نظام الذكاء الاصطناعي لا يستطيع ذلك. هذا شيء نود العمل عليه في المستقبل".

ومن المهم أيضا ملاحظة أنه لا تتبع جميع البلدان نفس بروتوكولات وفترات فحص سرطان الثدي. فمثلا تختلف بروتوكولات فحص سرطان الثدي في الولايات المتحدة عن البروتوكولات المستخدمة في الدنمارك.