D1-lg

هوش مصنوعی گوگل ۹۹ درصد دقت در تشخیص سرطان‌های متاستاتیک سینه دارد

یک‌شنبه 22 مهر 1397 - 08:30
مطالعه 5 دقیقه
گوگل با استفاده از هوش مصنوعی در جهت تشخیص دقیق‌تر سرطان سینه گام مهمی برداشته‌است. با ما همراه باشید تا با این سیستم هوش مصنوعی بیشتر آشنا شویم.
تبلیغات
D4-mcid4

تومورهای متاستاتیک، سلول‌هایی سرطانی هستند که از بافت مبدأ خود جدا شده، از طریق جریان خون یا لنف درون بدن جابه‌جا شده و تومورهای جدیدی را در سایر بخش‌های بدن شکل می‌دهند. تشخیص این تومورها بسیار دشوار است. در سال ۲۰۰۹، تحقیقی که روی ۱۰۲ بیمار مبتلا به سرطان سینه در دو مرکز خدمات سلامت بوستون صورت گرفته‌ بود، نشان داد که از هر چهار بیمار، فرایند‌ی درمانی یک بیمار به‌دلیل معاینات فیزیکی ناکافی و تست‌های تشخیصی ناکامل با شکست همراه می‌شود.

سرطان سینه در جهان، جان بیش از نیم میلیون نفر را گرفته که حدود ۹۰٪ این مرگ‌ها، به دلیل متاستاز بوده‌ است. موضوع عنوان‌شده یکی از دلایل عمده‌ی این مسئله است. اما محققین مرکز پزشکی ناوال (Naval Medical Center) در سن دیگو و گوگل ای‌آی (Google AI)، شاخه‌ای از گوگل که به تحقیقات هوش مصنوعی اختصاص دارد، راه‌حلی امیدوارکننده توسعه داده‌اند. آن‌ها از الگوریتم‌های تشخیص سرطان استفاده کرده‌‌اند؛ این الگوریتم‌ها، توانایی ارزیابی خودکار بیوپسی (نمونه‌ی بافتی) گره‌های لنفاوی را دارند.

این سیستم هوش مصنوعی که دستیار گره لنفاوی (Lymph Node Assistant یا به اختصار LYNA) نام دارد، در مقاله‌ای تحت عنوان «تشخیص متاستاز لنفاوی سرطان سینه مبتنی بر هوش مصنوعی» و در ژورنال «The American Journal of Surgical Pathology» منتشر شده‌ است. منحنی مشخصه عملکرد سیستم (receiver operating characteristic)، روشی در فیزیک پزشکی و علوم تصویری است که هدف آن ارزیابی دقیق توانایی آسیب‌شناسی یک سامانه بوده و معیاری برای سنجش دقت تشخیص است. در تست‌ها، LYNA موفق شد که به دقت ۹۹٪ دست یابد. این دقت بسیار فراتر از پاتولوژیست‌های (آسیب‌شناس) انسانی است که در تشخیص متاستاز‌های کوچک در لام‌های جداگانه با محدودیت زمانی تا ۶۲٪ مرتکب خطا می‌شوند.

هوش مصنوعی قادر به ارزیابی جامع تمامی بافت روی یک لام است. ما یک چارچوب کاری به پاتولوژیست‌ها ارائه می‌دهیم تا از هوش مصنوعی در ارزیابی‌ها و کار خود بهره ببرند (باتوجه به نحوه‌ی ارزیابی نتایج ایمونوهیستوشیمی (Immunohistochemistry یا بافت‌شیمی ایمنی) توسط پاتولوژیست)

LYNA مبتنی بر اینسپشن نسخه سوم، یک مدل یادگیری عمیق تشخیص تصویر متن‌باز است. اینسپشن در دیتاست ImageNet استنفورد به دقت بالای ۷۸.۱ درصد دست یافته‌ است. طبق توضیح محققان، این سیستم یک تصویر ۲۹۹ پیکسلی را به‌عنوان ورودی دریافت (اندازه‌ی پیش‌فرض ورودی در Inception-v3)،‌ تومورها را در سطح پیکسلی متمایز، برچسب‌ها (مانند پیش‌بینی‌ها) را استخراج («خوش‌خیم» یا «تومور») و وزن الگوریتمی مدل را تنظیم می‌کند تا خطا کاهش یابد.

تیم توسعه‌دهنده، الگوریتم‌های قبلی را با استفاده از راهکارهایی بهبود داده‌اند. از جمله این راهکارها می‌توان به نسبت ۴:۱ بافت سالم به تومور و افزایش «کارایی محاسباتی» روند یادگیری اشاره کرد که منجر به «دید» بهتر انواع بافت‌ها شده‌ است. علاوه‌بر این، تیم توسعه‌دهنده با نرمال‌سازی تغییرات لام‌های بیوپسی، توانستند کارایی مدل را تا حد زیادی بهبود بخشند.

تومور / tumor

راست: LYNA پس از شناسایی منطقه‌ی تومور / چپ: یک لام شامل یک غده لنفاوی

محققین، LYNA را در چالش متاستازهای سرطان در گره‌های لنفاوی سال ۲۰۱۶ (Camelyon16) شرکت‌دادند. در این چالش مجموعه‌ای از ۳۹۹ لام از برش مقطعی گره‌های لنفاوی تهیه‌شده در دانشگاه رادبود (Radboud) و دانشگاه اوترخت (Utrecht) و یک مجموعه‌ی جداگانه شامل ۱۰۸ تصویر از ۲۰ بیمار مورد استفاده قرار گرفت. محققین ۲۷۰ لام را به LYNA یاد داده (۱۶۰ لام سالم و ۱۱۰ لام توموری) و در دو مرحله (یکی شامل ۱۲۹ لام و دیگری ۱۰۸ لام)، عملکرد هوش مصنوعی خود را مورد ارزیابی قرار دادند.

LYNA سرطان‌های متاستاتیک سینه را با دقت خارق‌العاده ۹۹.۳ درصد تشخیص می‌دهد

در تست‌ها، LYNA به دقت ۹۹.۳ درصدی دست پیدا کرد. هنگامی که آستانه‌ی حساسیت مدل برای تشخیص تمامی تومورها در تمامی لام‌ها تنظیم شد، مدل ۶۹ درصد حساسیت از خود نشان‌ داده و تمامی ۴۰ متاستاز را به‌طور کاملا دقیق و بدون هیچ مورد مثبت کاذبی، تشخیص داد. علاوه‌بر آن، مدل مشکلی با آرتیفکت‌های لام مانند حباب‌های هوا، آماده‌سازی ضعیف، خون‌ریزی و رنگ‌آمیزی بیش از حد نداشت.

LYNA بی نقص نیست. این هوش مصنوعی بعضی مواقع در تشخیص غول‌یاخته‌ها (giant cell)، سرطان سلول‌های زایا (germinal) و گلبول‌های سفید مشتق‌شده از مغز استخوان که هیستوسایت (histocyte) نام دارند، دچار مشکل می‌شد. با این حال عملکرد بهتری از یک پاتولوژیست داشت. در مقاله دومی که توسط Google AI و Verily (بخش علوم زیستی شرکت مادر گوگل، آلفابت) منتشر شد، این مدل در نصف زمان مورد نیاز توسط ۶ پاتولوژیست خبره توانست متاستاز‌های گره‌های لنفاوی را تشخیص دهد.

تحقیقات بیشتر در آینده نشان خواهد داد که آیا این الگوریتم، زمان و دقت تشخیص را بهبود می‌بخشد یا خیر.

[لینا] حساسیتی بالاتر و عملکردی قابل قیاس با پاتولوژیست‌ها دارد. این تکنیک‌ها احتمالاً با کمک شناسایی مورفولوژیک (ریخت‌شناسانه) سلول‌های سرطانی، کارایی پاتولوژیست را بهبود بخشیده و  از تعداد منفی‌های کاذب می‌کاهد.

گوگل به‌طور گسترده‌ای روی برنامه‌های بهداشتی سرمایه‌گذاری کرده‌است. بهار امسال، تیم پزشکی مغز این شرکت ادعا کرد که یک هوش مصنوعی ساخته که قادر به پیش‌بینی تعداد موارد بستری‌های مجدد در بیمارستان است. این تیم از این هوش مصنوعی در ماه ژوئن، برای پیش‌گویی آمار تلفات دو بیمارستان استفاده کرد که دقتی معادل ۹۰ درصد داشت. در فوریه نیز دانشمندان گوگل و Verily، یک شبکه‌ی یادگیری ماشین ایجاد کردند که به‌طور دقیقی، اطلاعات پایه‌ای یک فرد را استنتاج می‌کرد؛ اطلاعاتی شامل سن، فشار خون و خطر ابتلا به یک مشکل مهم قلبی مانند حمله قلبی.

دیپ‌مایند، شاخه‌ی تحقیقات هوش مصنوعی گوگل که در لندن مستقر است، در تعدادی از پروژه‌های هوش مصنوعی مرتبط با سلامتی (برای مثال پروژه‌ای که به‌دنبال پیش‌بینی زمان تشدید علائم بیماران در بیمارستان است) مشارکت دارد. دیپ‌مایند پیش از این با همکاری سرویس ملی بهداشت بریتانیا، الگوریتمی را توسعه داده تا بتواند به‌دنبال علائم اولیه‌ی کوری بگردد. در یک مقاله که در کنفرانس Medical Image Computing & Computer Assisted Intervention ارائه شد، محققان دیپ‌مایند اعلام کردند که موفق به توسعه یک سیستم هوش مصنوعی شده‌اند که می‌تواند قطعات CT اسکن را با «کارایی نزدیک به انسان» بخش‌بندی (segmentation) کند.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
D5-b3IranServer
داغ‌ترین مطالب روز
بهترین مانیتورهای گیمینگ
بهترین مانیتورهای گیمینگ بازار ایران [بهار ۱۴۰۴]

داشتن مانیتور گیمینگ حرفه‌ای به بهبود تجربه‌ی بازی شما کمک زیادی می‌کند. در این مقاله بهترین مانیتورهای گیمینگ بازار را معرفی می‌کنیم.

57
حدود 19 ساعت قبل
بهترین میکروفن ها برای ضبط پادکست و استریم
بهترین میکروفون برای ضبط پادکست و استریم [بهار و تابستان ۱۴۰۴]

انتخاب میکروفون برای ضبط پادکست یا استریم، به نوع و سطح کاربری شما بستگی دارد. با معرفی بهترین مدل‌ها و مرور نکات خرید میکروفون، همراه زومیت باشید.

29
حدود 23 ساعت قبل
نماوا تی وی رابط کاربری هوما و اپلیکیشن ها
نماوا به‌ دلیل پخش سریال سووشون مسدود شد [به‌روزرسانی: نماوا بیانیه داد]

پلتفرم نماوا به‌دلیل پخش رسال سوشوون مسدود شد.

127
حدود 18 ساعت قبل
هوش مصنوعی برای طراحی‌ وب‌ سایت
بهترین ابزار هوش مصنوعی برای طراحی‌ وب‌ سایت

استفاده از هوش مصنوعی در طراحی وب‌سایت کار را سرعت می‌بخشد، در ادامه بهترین پلتفرم‌های هوش مصنوعی طراحی وب‌سایت را در سال ۲۰۲۵ معرفی می‌کنیم.

4
حدود 20 ساعت قبل
راکت USAF درحال اوج گرفتن
نیروی هوایی آمریکا می‌خواهد محموله‌هایش را در کمتر از ۹۰ دقیقه به آن‌سوی دنیا بفرستد

موشک جدید طراحی شده توسط ایالات متحده قابلیت حمل و انتقال مستقیم بارهای سنگین را از نقطه‌ای به نقطه دیگر، در کمترین زمان ممکن دارد.

145
1 روز قبل
نمای سه‌چهارم جلو خودرو Maextro S800
خودرو فوق لوکس هواوی از راه رسید؛ رقیب ۸ میلیاردی مرسدس میباخ با امکانات شگفت‌انگیز

هواوی با همکاری JAC موتورز، خودرو لوکس و باشکوه Maextro S800 را با امکانات رفاهی بی‌شمار برای رقابت با میباخ رونمایی کرد.

139
1 روز قبل
آیکون بلوتوث به صورت هولوگرامی در بالای لپ تاپ
چگونه بلوتوث را در ویندوز ۱۱ فعال کنیم؟

می‌خواهید دستگاه بلوتوثی‌تان را به ویندوز ۱۱ وصل کنید، اما نمی‌دانید از کجا شروع کنید؟ این راهنمای کامل، پاسخ تمام سؤالات شما است.

7
حدود 18 ساعت قبل
تبلیغات
DN-DNShatel

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات