منصّة ذكية لتشخيص سرطان الرئة بسرعة ودقّة

خوارزمياتها طُوِّرت لتتيح تحليلاً آلياً بالكامل للصور النسيجية للمرضى

المنصّة تميّز أنواع الأنسجة بألوان مختلفة (جامعة كولونيا)
المنصّة تميّز أنواع الأنسجة بألوان مختلفة (جامعة كولونيا)
TT

منصّة ذكية لتشخيص سرطان الرئة بسرعة ودقّة

المنصّة تميّز أنواع الأنسجة بألوان مختلفة (جامعة كولونيا)
المنصّة تميّز أنواع الأنسجة بألوان مختلفة (جامعة كولونيا)

طوّر باحثون في كلية الطب بجامعة كولونيا الألمانية منصّة رقمية متقدّمة تعتمد على الذكاء الاصطناعي؛ لتشخيص سرطان الرئة بسرعة ودقّة فائقتين.

وأوضحوا أنها تستخدم خوارزميات جديدة طُوِّرت لتتيح تحليلاً آلياً بالكامل للصور النسيجية لمرضى سرطان الرئة، وفق النتائج المنشورة، الجمعة، في دورية «Cell Reports Medicine».

ويُعد سرطان الرئة من أكثر الأورام انتشاراً بين البشر، ويؤدّي إلى معدّل وفيات مرتفع. ويعتمد تحديد العلاج المناسب للمرضى في الوقت الحالي على الفحص الباثولوجي الذي يحلل عيّنات من أنسجة الورم لتحديد نوعه ومدى انتشاره.

ويمكن للباثولوجيين أيضاً تحديد التغيرات الجينية المحدّدة على المستوى الجزيئي، مما يسمح بتقديم علاج مخصَّص لكل مريض.

وفي السنوات الأخيرة، شهد علم الباثولوجيا تحوّلاً رقمياً كبيراً، إذ لم تعد ثمة حاجة لاستخدام المجاهر التقليدية، بعدما تحوّلت عيّنات أنسجة الورم التقليدية إلى صيغ رقمية تُحلَّل عبر شاشة الكومبيوتر؛ وهذه الرقمنة ضرورية لتطبيق طرق تحليلية متقدّمة تعتمد على الذكاء الاصطناعي.

خلال هذه العملية، تُحلَّل الصور النسيجية لمرضى سرطان الرئة، وهي صور مجهرية لعيّنات الأنسجة المأخوذة من الرئة، تُستخدم لتحليل خصائص الورم وتحديده، وتقييم مدى انتشاره ونوعه.

وباستخدام الذكاء الاصطناعي، يمكن استخراج معلومات إضافية عن السرطان من عيّنات الأنسجة الباثولوجية، وهي معلومات لم تكن ممكنة من دون هذه التكنولوجيا.

وتعتمد المنصّة الجديدة على خوارزمية متطوّرة لتقسيم الأنسجة بدقّة عالية، مما يسمح بتصنيف النمط الفرعي للسرطان وتحليله بطريقة تفوق الطرق التقليدية. وقد طُوِّر النموذج باستخدام مجموعة بيانات كبيرة ومتنوّعة من مؤسّسات عدّة.

وتمكّنت الخوارزمية من تحقيق دقّة غير مسبوقة في تحديد مناطق الورم، مع تحسين قدرات التشخيص والتنبؤ للباثولوجيين.

كما أظهرت التجارب قدرة الخوارزمية على تصنيف أنماط سرطان الرئة ذات الخلايا غير الصغيرة إلى أنماط فرعية، مثل الورم الغدي وسرطان الخلايا الحرشفية بكفاءة، مما يُسهم في تحسين قرارات العلاج.

وأظهرت المنصّة قدرتها على تحليل عوامل جديدة، مثل توزيع العقد اللمفاوية في الأنسجة، لاحتمال توفير توقعات دقيقة حول تقدُّم المرض وفرص المريض.

وقال الباحثون إنها تُعدّ مقدّمة لتطوير أدوات سريرية جديدة، لا تحسّن فقط من جودة التشخيص؛ بل توفر أيضاً أنواعاً جديدة من المعلومات حول المرض، مثل كيفية استجابة المريض للعلاج. وهذا التطوُّر يمكن أن يُحدث فرقاً كبيراً في تحديد العلاج المناسب لكل مريض، مما يعزّز فرص النجاة وتحسين نوعية حياة المرضى.

ولإثبات جدوى التطبيق الواسع للمنصّة، سيُجري فريق البحث دراسة تحقّق بالتعاون مع 5 معاهد باثولوجية في ألمانيا والنمسا واليابان.


مقالات ذات صلة

هل الصدف الحسنة أو السيئة حقيقة أم أن حالتك المزاجية تلعب دوراً؟

صحتك يحاول الناس تنميط الأحداث السيئة أو سوء الحظ كنوع من أنواع تهدئة النفس (أ.ب)

هل الصدف الحسنة أو السيئة حقيقة أم أن حالتك المزاجية تلعب دوراً؟

عندما يحدث ما لا ترضاه، قد تتساءل عما إذا كان هناك معنى أكبر خلف ما حدث، حتى لو لم تكن تعرف ما هو هذا المعنى.

«الشرق الأوسط»
صحتك العلاجات الوهمية حبوب لا تحتوي على مكوّنات فعّالة علاجياً (جامعة أكسفورد)

العلاجات الوهمية تقلّل الاكتئاب والتوتر

كشف باحثون في علم النفس عن نتائج واعدة تتعلّق بالتأثير الذي تُحدثه العلاجات الوهمية غير المخادعة، أي التي تُعطَى للمرضى مع علمهم بأنها غير حقيقية.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك تتوافر حالياً لقاحات معتمدة ضدّ «جدري القردة» (رويترز)

كيف نحمي الأطفال من «جدري القردة»؟

مع تزايد حالات «جدري القردة» من النمط الجيني الأول في وسط أفريقيا وشرقها، تبرز الحاجة الملحَّة لإجراء دراسات مماثلة...

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق يتميّز الجل الجديد بأنه آمن وغير سام (جامعة ستانفورد)

جِل يحمي المباني من حرائق الغابات المتاخمة

طوّر باحثون في جامعة «ستانفورد» الأميركية جلاً مائياً جديداً يمكنه أن يُحدث ثورة في مجال حماية المباني خلال حرائق الغابات المتاخمة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك يرقات من بعوضة «الزاعجة المصرية» التي تنقل مرض حمى الضنك في مختبر بمركز ألونسو سوازو الصحي في تيغوسيغالبا بالهندوراس في 16 أغسطس 2024 (أ.ف.ب)

البعوض يستخدم الأشعة تحت الحمراء للوصول إلى هدفه البشري

تستخدم بعوضة الزاعجة المصرية الأشعة تحت الحمراء وسيلةً لرصد هدفها البشري والوصول إليه، بحسب دراسة نشرت في مجلة «نيتشر».

«الشرق الأوسط» (باريس)

البعوض يستخدم الأشعة تحت الحمراء للوصول إلى هدفه البشري

يرقات من بعوضة «الزاعجة المصرية» التي تنقل مرض حمى الضنك في مختبر بمركز ألونسو سوازو الصحي في تيغوسيغالبا بالهندوراس في 16 أغسطس 2024 (أ.ف.ب)
يرقات من بعوضة «الزاعجة المصرية» التي تنقل مرض حمى الضنك في مختبر بمركز ألونسو سوازو الصحي في تيغوسيغالبا بالهندوراس في 16 أغسطس 2024 (أ.ف.ب)
TT

البعوض يستخدم الأشعة تحت الحمراء للوصول إلى هدفه البشري

يرقات من بعوضة «الزاعجة المصرية» التي تنقل مرض حمى الضنك في مختبر بمركز ألونسو سوازو الصحي في تيغوسيغالبا بالهندوراس في 16 أغسطس 2024 (أ.ف.ب)
يرقات من بعوضة «الزاعجة المصرية» التي تنقل مرض حمى الضنك في مختبر بمركز ألونسو سوازو الصحي في تيغوسيغالبا بالهندوراس في 16 أغسطس 2024 (أ.ف.ب)

تستخدم بعوضة «الزاعجة المصرية» الأشعة تحت الحمراء وسيلةً لرصد هدفها البشري والوصول إليه، بحسب دراسة نشرت في مجلة «نيتشر»، وفقاً لوكالة الصحافة الفرنسية.

وتعد الحشرة من الناقلات الرئيسية لفيروسات مثل «حمى الضنك» و«الحمى الصفراء» و«زيكا» و«شيكونغونيا» إلى البشر، وهو ضرر جانبي لهدفها البسيط المتمثل في التغذي على الدماء الذي تفضّله بشرياً.

ولتصل إلى هذا الغذاء، تستخدم في الوقت نفسه وسائل رصد عدة، بحسب دراسة أجراها باحثون في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا.

وترصد «الزاعجة المصرية» أولاً التقلبات الصغيرة في ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الهواء، والناجمة عن عملية تنفّس الإنسان. وتستطيع أن ترصد هذه التقلبات من مسافة تزيد على عشرة أمتار من الشخص المستهدف.

ولعمليات الرصد هذه، بحسب الدراسة التي نُشرت الأربعاء، تأثير على «رفع نشاط البعوضة الحركي وزيادة استجابتها لمحفزات أخرى منبعثة من الشخص المُستهدف»، بينها تحديداً الإشارات الشمية الخاصة بالروائح البشرية، التي يمكن أن ترصدها من مسافة تصل إلى متر أو مترين.

لكن نظراً إلى أن «الزاعجة المصرية» تفتقر إلى «حدة البصر»، تقلّ في حال حدوث أي تيارات هوائية فاعلية هذه الإشارات في مساعدتها على إيجاد مسارها نحو هدفها.

من ناحية أخرى، تعرف البعوضة بأنها اقتربت من هدفها بمجرد أن تصبح على مقربة من بشرة الإنسان، أي على مسافة تقل عن 10 سنتيمترات، من خلال استشعارها الرطوبة والحرارة في البشرة التي يبقى أمامها أن تصل إليها.

الأفعى الجرسية

وسعى فريق من جامعة كاليفورنيا برئاسة البروفسور كريغ مونتيل إلى معرفة ما إذا كانت «الزاعجة المصرية» تستطيع، كالأفعى الجرسية أو بعض الخنافس، الاستناد إلى الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من أي كائن حي لتحسين موقعها.

يستهلك جسم الإنسان الطاقة جزئياً على شكل أشعة تحت حمراء، هي نفسها التي تُظهِر باستخدام نظارات الرؤية الليلية شكل الإنسان أو الحيوان في الليل.

وقد أجرى الباحثون تجربة سلوكية من خلال وضع 80 أنثى بعوض في قفص، على بُعد بضعة سنتيمترات من لوحين، أحدهما تبلغ الحرارة المحيطة به 29.5 درجة مئوية، وهي حرارة مماثلة لبلد حار، والآخر ضمن أجواء محيطة بحرارة مماثلة لحرارة بشرة الإنسان أي 34 درجة مئوية.

وأتاحت هذه التجربة أيضاً انبعاث سحابة خفية من ثاني أكسيد الكربون وانتشار رائحة عرق بشري منبعثة من قفاز قديم.

ومن خلال الجمع بين هذه العناصر وتصوير سلوك البعوض، لاحظ الباحثون أنّ إشارة واحدة هي ثاني أكسيد الكربون أو الرائحة أو الأشعة تحت الحمراء من اللوحة الموجودة ضمن أجواء حرارتها مماثلة لحرارة البشرة، أدت إلى استجابة ضعيفة جداً للبعوض، بينما كانت الاستجابة أكثر وضوحاً في ظل مزيج من الرائحة وثاني أكسيد الكربون، ووصلت إلى حد أقصى نتيجة الدمج بين المؤشرات الثلاثة أي الأشعة تحت الحمراء والرائحة وثاني أكسيد الكربون.

ولفتت الدراسة إلى أنّ درجة حرارة جلد ثدييات أخرى في بيئة البشر تختلف بما يصل إلى 10 درجات مئوية، ومن سوء الحظ أنّ بشرة الإنسان هي «الأكثر جذباً للبعوض».

واستناداً إلى عمليات المراقبة، تستطيع «الزاعجة المصرية» رصد الأشعة تحت الحمراء من الجلد حتى مسافة 70 سنتيمتراً أقله من الهدف، على مسافة «متوسطة» بين التي ترصد فيها ثاني أكسيد الكربون وروائح الجسم من جهة، وحرارة البشرة ورطوبتها من جهة أخرى.

وفسّر فريق الباحثين من جامعة كاليفورنيا هذه القدرة بتسخين أطراف الخلايا العصبية الموجودة على قرون استشعار البعوض عبر الأشعة تحت الحمراء. وبحسب الدراسة، ينشّط هذا الاحترار «بدوره مستقبلات حساسة على درجة الحرارة».

واعتبر معدو الدراسة أنّ «الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء يمكن استخدامه على نطاق واسع بين البعوض الذي يتغذى على الدم ليجد مساره نحو الأشخاص ذوي الدم الحار». وإذا كان الأمر كذلك، لفت الباحثون إلى إمكانية تصميم «أفخاخ للبعوض فعّالة بصورة أكبر».