الذكاء الاصطناعي يكشف عن أكثر من 50 مرض يصيب العيون

385

خطوة بخطوة ، تتكيف أنظمة الذكاء الإصطناعى ببطء لتشخيص المرض كأي طبيب بشري ، ويمكن أن يبدأ العمل قريبًا في مستشفى قريب منك. وأحدث مثال على ذلك من لندن, حيث استخدم باحثون من شركة DeepMind التابعة لشركة Google وشركة UCL ومستشفى Moorfields للعيون تعلمًا عميقًا لإنشاء برنامج يحدد العشرات من أمراض العيون الشائعة من عمليات المسح الثلاثية الأبعاد ، ثم يوصي المريض بالعلاج.

هذا العمل هو نتيجة تعاون متعدد السنوات بين المؤسسات الثلاث. وعلى الرغم من أن البرنامج غير جاهز للاستخدام السريري بعد, إلا أنه يمكن نشره في المستشفيات في غضون سنوات. وقال مصطفى سليمان ، رئيس قسم DeepMind Health, في بيان صحفي إن المشروع كان “مثيرًا للغاية” ويمكن أن يتحول في الوقت المناسب إلى “التشخيص والعلاج والإدارة للمرضى الذين يعانون من مشاكل خطيرة في العين في جميع أنحاء العالم “.

ويستند البرنامج ، الذي ورد وصفه في ورقة نشرت في مجلة Nature Medicine, إلى مبادئ التعلم العميق, والتي تستخدم خوارزميات لتحديد الأنماط الشائعة في البيانات. في هذه الحالة, تكون البيانات عبارة عن عمليات مسح ثلاثية الأبعاد لعين المرضى باستخدام تقنية تعرف بالتصوير المقطعي البصري, أو OCT. يستغرق إنشاء هذه الفحوصات حوالي 10 دقائق وينطوي على إطفاء ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة من الأسطح الداخلية للعين. ويؤدي القيام بذلك إلى إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للأنسجة, وهي طريقة شائعة لتقييم صحة العين. تُعتبر فحوصات OCT أداة طبية حاسمة, حيث إن الكشف المبكر عن مرض العين ينقذ في كثير من الأحيان بصر المريض.

تم تدريب البرنامج على ما يقرب من 15,000 مسح ضوئي من حوالي 7,500 مريض. وقد تم علاج هؤلاء الأفراد في مواقع تديرها مورفيلدز ، وهي أكبر مستشفى للعيون في أوروبا وأمريكا الشمالية. تم تغذية النظام بالصور إلى جانب التشخيص من قبل الأطباء البشريين. من هنا تعلمت  الخورازمية كيفية التعرف أولاً على العناصر التشريحية المختلفة للعين ثم بعد ذالك توصي بالعمل السريري على أساس العلامات المختلفة للمرض التي تظهرها عمليات الفحص.

في اختبار حيث تمت مقارنة أحكام الذكاء الاصطناعي مع التشخيص من قبل لجنة من ثمانية أطباء ، أظهر البرنامج نفس التوصية بنسبة أكثر من 94 في المئة.

من بيده القرار على أي حال؟

مثل هذه النتائج مشجعة للغاية ، لكن الخبراء في المجتمع الطبي ما زالوا قلقين بشأن كيفية دمج أنظمة الذكاء الاصطناعي في ممارسات الرعاية. يقول Luke Oakden-Rayner ، وهو أخصائي أشعة كتب بشكل مكثف حول هذا الموضوع, إن التقدم في الذكاء الاصطناعي يدفعنا بسرعة نحو نقطة تحول حيث لم تعد البرمجيات أداة يستخدمها الطبيب, بل أصبحت تتخذ القرارات نيابة عن البشر .

الأنظمة الأولية هي مجرد بداية لعبور هذا الخط, في شهر أبريل وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أول برنامج يدعمه الذكاء الإصطناعي يقوم بتشخيص المرض دون مراقبة بشرية. وكما يقول أحد مبدعي البرنامج: “إنه يتخذ القرار السريري بمفرده”. (من قبيل المصادفة ، مثل خوارزمية اليوم الجديدة ، يحلل هذا البرنامج أيضًا فحوصات العين. ولكنه يبحث فقط عن مرض واحد ، اعتلال الشبكية السكري ، في حين أن DeepMind حساس لأكثر من 50 حالة.)

هذه هي النقطة التي يصبح فيها الخطر من الذكاء الاصطناعي الطبي أكبر بكثير. إن عدم قدرتنا على توضيح كيفية وصول أنظمة الذكاء الإصطناعى إلى قرارات معينة, كما رأينا مع حوادث السيارات ذاتية القيادة عندما يرفع الأشخاص أيديهم عن عجلة القيادة, فهناك دائمًا احتمال أن يرتكب الكمبيوتر خطأ فادحًا في الحكم.

يدرك الباحثون من DeepMind و UCL و Moorfields هذه المشكلات ، وتحتوي برامجهم على عدد من الميزات المصممة للتخفيف من هذا النوع من المشكلات.

أولاً ، لا يعتمد البرنامج على خوارزمية واحدة تتخذ القرار ، بل مجموعة منها ، ويتم تدريب كل منها بشكل مستقل بحيث يتم تجاهل أي خطأ غريب من قبل الأغلبية. ثانيًا ، لا يبسط النظام إجابة واحدة لكل تشخيص. بدلا من ذلك, فإنه يعطي عدة تفسيرات محتملة, جنبا إلى جنب مع ثقته في كل واحد. كما يبين كيف وصفت أجزاء من عين المريض, مما يتيح للأطباء فرصة لتحديد التحليل الخاطئ.

الذهب الكامن في عملية جمع البيانات

إلى جانب إمكانياتها السريرية ، فإن هذا البحث مثير للاهتمام أيضًا كمثال على كيفية استفادة شركات الذكاء الإصطناعى من الوصول إلى مجموعات البيانات القيمة. وقد تعرضت DeepMind ، على وجه التحديد ، لانتقادات في الماضي بشأن كيفية وصولها إلى البيانات من المرضى الذين عولجوا من قبل هيئة الخدمات الصحية الوطنية (NHS) الممولة من القطاع العام في المملكة المتحدة. في عام 2017 ، حكمت هيئة الرقابة على البيانات في المملكة المتحدة أن الصفقة التي أبرمتها الشركة في عام 2015 كانت غير قانونية لأنها فشلت في إبلاغ المرضى بشكل صحيح عن كيفية استخدام بياناتهم. (منذ ذلك الحين تم إلغاء الصفقة.)

لم يكن البحث اليوم ممكنًا دون الوصول إلى هذه البيانات نفسها. وعلى الرغم من أن المعلومات المستخدمة في هذا البحث كانت مجهولة المصدر ويمكن للمرضى الانسحاب, إلا أن برامج التشخيص التي تم إنشاؤها من هذه البيانات تنتمي فقط إلى DeepMind.

وتقول الشركة إنه إذا تمت الموافقة على استخدام البرنامج في إطار سريري, فسيتم توفيره مجانًا لأطباء مورفيلدز لمدة خمس سنوات. لكن هذا لا يمنع DeepMind من بيع البرنامج إلى مستشفيات أخرى في المملكة المتحدة أو دول أخرى. يقول DeepMind أن هذا النوع من الصفقات هو ممارسة طبيعية في الصناعة, ويخبر The Verge أنه “استثمر بشكل كبير” في هذا البحث لإنشاء الخوارزمية. كما تلاحظ أن البيانات التي ساعدت في إنتاجها متاحة الآن للاستخدام العام والبحوث الطبية غير التجارية.

على الرغم من هذه الجهود ، لا تزال الشكوك حول الشركة قائمة. اقترحت لجنة مستقلة أقامتها DeepMind مؤخرا لفحص ممارساتها التجارية الخاصة أن الشركة تحتاج إلى أن تكون أكثر شفافية حول نموذج أعمالها وعلاقتها مع Google ، التي اشترت الشركة في عام 2014. مع اقتراب DeepMind من إنتاج المنتجات التجارية بشكل علني وﻣن اﻟﻣرﺟﺢ أن ﯾﺻﺑﺢ ھذا اﻟﻧوع ﻣن اﻟﺗدﻗﯾق ﻣرﺗﺑطﺎ ﺑﺷﮐل ﻣﺗزاﯾد.

عين على المستقبل


بغض النظر عن هذه المشكلات ، من الواضح أن خوارزميات مثل هذه يمكن أن تكون مفيدة بشكل لا يصدق. يقدر أن حوالي 285 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعيشون مع شكل من أشكال فقدان البصر.

تُعتبر فحوصات OCT أداة عظيمة لاكتشاف أمرض العين, ولكن تفسير هذه البيانات يستغرق وقتًا, مما يخلق عنق زجاجة في عملية التشخيص. إذا كانت الخوارزميات قادرة على مساعدة المرضى عن طريق توجيه الأطباء إلى الأشخاص الأكثر احتياجا للرعاية ، فقد تكون مفيدة للغاية.

وكما قال الدكتور بيرس كين ، استشاري طب العيون في مورفيلدز الذي شارك في البحث, في بيان صحفي: “إن عدد فحوصات العين التي نقوم بها ينمو بوتيرة أسرع بكثير مما يستطيع الخبراء البشريون تفسيره. هناك خطر من أن هذا قد يسبب تأخيرات في تشخيص وعلاج الأمراض التي تهدد البصر.


“إذا تمكنا من تشخيص حالات العين وعلاجها في وقت مبكر ، فهذا يمنحنا فرصة عظيمة لإنقاذ الناس. ومع مزيد من البحث ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى مزيد من الإستمرارية والجودة في الرعاية للمرضى الذين يعانون من مشاكل في العين في المستقبل. “

تمت ترجمة المقال الأصلي والموجود بالرابط أدناه

https://www.theverge.com/2018/8/13/17670156/deepmind-ai-eye-disease-doctor-moorfields

 

تعليقات