۴ کاربرد برتر هوش مصنوعی در حوزه پزشکی را بشناسید

به گزارش ایسنا، به کار بردن هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی در سال‌های اخیر، به پیشرفت‌های قابل توجهی در حوزه‌های داروسازی و زیست‌فناوری منجر شده است. در این گزارش، به بررسی چهار مورد از کاربردهای برتر هوش مصنوعی در حوزه پزشکی می‌پردازیم.

تشخیص بیماری

تشخیص درست بیماری‌، به سال‌ها آموزش در حوزه پزشکی نیاز دارد و حتی پس از گذراندن دوره‌های آموزشی هم تشخیص بیماری، اغلب فرآیندی دشوار و زمان‌بر است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

تقاضا برای افراد متخصص در بسیاری از حوزه‌ها، فراتر از شمار افراد قابل دسترسی است و کمبود متخصص نیز معمولا تشخیص بیماری و نجات جان بیمار را به تعویق می‌اندازد.

یادگیری ماشینی به خصوص الگوریتم‌های یادگیری عمیق، اخیرا موجب پیشرفت‌های قابل توجهی در تشخیص خودکار، کم‌هزینه و در دسترس‌تر بیماری شده‌اند.

چگونه ماشین‌ها تشخیص دادن را یاد می‌گیرند؟

الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌توانند یاد بگیرند که الگوها را مانند پزشکان مورد بررسی قرار دهند. یک تفاوت مهم میان دو تشخیص این است که الگوریتم‌ها، به نمونه‌های بسیاری برای یادگیری نیاز دارند و شاید برای آموزش آنها به هزاران نمونه نیاز باشد. از آنجا که ماشین‌ها قادر به مطالعه کتاب نیستند، همه این نمونه‌ها باید به صورت دیحیتال ارائه شوند.

بدین ترتیب، یادگیری ماشینی می‌تواند در حوزه‌هایی کارآمد باشد که در آن، اطلاعات تشخیصی بررسی شده توسط یک پزشک، به صورت دیجیتال ارائه می‌شوند. این حوزه می‌تواند مواردی از این دست را شامل شود:

· تشخیص سرطان ریه یا سکته براساس سی‌تی‌اسکن

· ارزیابی خطر مرگ ناگهانی قلب یا دیگر بیماری‌های قلبی براساس نوار قلب یا تصاویر ام‌آرآی

· طبقه‌بندی ضایعات پوستی در تصاویر ثبت شده از پوست

· یافتن شاخص‌های مربوط به عارضه "رتینوپاتی دیابتی"(Diabetic retinopathy) در تصاویر چشم

از آنجا که داده‌های بسیاری در این حوزه‌ها موجود هستند، مهارت تشخیص الگوریتم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی نیز در حال پیشرفت است. تفاوت میان تشخیص با این الگوریتم‌ها و تشخیص متخصصان این است که الگوریتم می‌تواند در کسری از ثانیه به نتیجه برسد و نتایج آن در سراسر جهان تکثیر شود. شاید به زودی همه افراد در همه جای جهان بتوانند به کیفیت تشخیص متخصصان با هزینه کم دست پیدا کنند.

پیشرفت تشخیص مبتنی بر هوش مصنوعی

کاربرد یادگیری ماشینی در تشخیص، به تازگی آغاز شده و سیستم‌های بیشتری در ادغام چندین منبع داده از جمله سی‌تی‌اسکن، ام‌آرآی، داده‌های مربوط به بیماران و حتی دست‌نوشته‌ها مداخله می‌کنند تا بیماری و روند گسترش آن ارزیابی شود.

هوش مصنوعی جایگزین پزشکان نیست

امکان ندارد که هوش مصنوعی فورا جای پزشکان را بگیرد. در عوض، سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند ضایعه‌های بدخیم یا الگوهای خطرناک قلب را برای متخصصان مشخص کنند و به آنها امکان دهند تا بر تفسیر این نشانه‌ها تمرکز داشته باشند.

کشف سریع دارو

کشف و ارائه دارو، یک فرآیند پرهزینه است. بسیاری از فرآیندهای تحلیلی مورد نیاز برای کشف دارو می‌توانند با کمک یادگیری ماشینی، کارآیی بیشتری داشته باشند. این روش می‌تواند نیاز به سالها پژوهش و صدها میلیون سرمایه‌گذاری را برطرف کند.

هوش مصنوعی در حال حاضر با موفقیت در چهار حوزه مربوط به ارائه دارو به کار می‌رود.

· شناسایی هدف برای مداخله

· کشف گزینه‌های دارویی

· سرعت بخشیدن به آزمایش‌های بالینی

· یافتن زیست‌نشانگرهایی برای تشخیص بیماری

شناسایی هدف برای مداخله

نخستین گام برای کشف دارو، درک ریشه بیولوژیکی بیماری و مکانیسم مقاومتی آن است. پس از این مرحله باید اهداف مورد نظر که معمولا پروتئین‌ها هستند، شناسایی شوند تا به درمان بیماری کمک کنند. روش‌هایی مانند بررسی "آران‌ای کوچک سنجاق‌سری"(shRNA) که به صورت گسترده در دسترس قرار دارند، میزان داده‌های قابل ارزیابی برای کشف مسیرهای درمان را به صورت قابل توجهی افزایش داده‌اند اما به کار بردن روش‌های قدیمی، هنوز یک چالش برای ادغام منابع گسترده و گوناگون داده‌ها به شمار می‌رود.

الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌توانند داده‌های در دسترس را به شکل ساده‌تری تحلیل کنند و حتی یاد بگیرند که به شناسایی خودکار پروتئین‌های مورد نظر بپردازند.

کشف گزینه‌های دارویی

در این مرحله، پژوهشگران باید ترکیبی را پیدا کنند که با مولکول شناسایی شده در تعامل قرار می‌گیرد. این کار به بررسی شمار زیادی از ترکیبات احتمالی نیاز دارد تا اثر آنها بر هدف تشخیص داده شود. این ترکیبات می‌توانند طبیعی یا مصنوعی باشند و یا با مهندسی زیستی ارائه شوند.

نرم‌افزارهای کنونی، اغلب بی‌دقت هستند و به زمان زیادی برای بررسی نیاز دارند اما الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند در این مرحله هم مفید واقع شوند. این الگوریتم‌ها، دوام یک مولکول را براساس ساختار آن پیش‌بینی می‌کنند و سپس از میان میلیون‌ها مولکول، بهترین مولکول را انتخاب می‌کنند که با کمترین عوارض جانبی همراه است. بدین‌ ترتیب، زمان قابل توجهی در ارائه دارو صرفه‌جویی خواهد شد.

سرعت بخشیدن به آزمایش‌های بالینی

یافتن گزینه‌های مناسب برای آزمایش‌های بالینی، کار دشواری است و اگر این گزینه‌ها اشتباه انتخاب شوند، زمان و هزینه زیادی را برای آزمایش به همراه خواهند داشت.

یادگیری ماشینی می‌تواند با شناسایی خودکار گزینه‌های مناسب، سرعت طراحی آزمایش‌های بالینی را افزایش دهد و استفاده از آنها را برای گروه‌های خاصی از شرکت‌کنندگان تضمین کند. الگوریتم‌ها می‌توانند گزینه‌های خوب و بد را جدا کنند تا انتخاب بهترین آنها ممکن شود.

این الگوریتم‌ها می‌توانند مانند یک سیستم هشدار در آزمایش‌های بالینی عمل کنند تا آزمایشی که نتیجه کارآمدی در بر ندارد، انجام نشود. بدین ترتیب، پژوهشگران می‌توانند امکان مداخله به موقع را داشته باشند.

یافتن زیست‌نشانگرهایی برای تشخیص بیماری

تنها هنگامی امکان درمان یک بیمار وجود دارد که از تشخیص درست اطمینان داشته باشیم. برخی از روش‌های تشخیص، بسیار پرهزینه هستند و علاوه بر دانش متخصص، به تجهیزات آزمایشگاهی پیچیده‌ای نیاز دارند.

زیست‌نشانگرها، مولکول‌هایی هستند که در مایعات بدن انسان به خصوص خون او وجود دارند و اطمینان لازم را در مورد بیمار بودن شخص فراهم می‌کنند. این مولکول‌ها موجب می‌شوند که روند تشخیص یک بیماری، با ایمنی بیشتر و هزینه کمتری صورت بگیرد.

از زیست‌نشانگرها می‌توان برای بررسی روند گسترش بیماری نیز استفاده کرد تا پزشکان بتوانند درمان مناسب را برای بیماری انتخاب کنند و عملکرد دارو را مورد بررسی قرار دهند.

اما کشف زیست‌نشانگرهای مناسب برای یک بیماری خاص، کار دشواری است و به فرآیندی طولانی و پرهزینه برای بررسی ده‌ها هزار مولکول احتمالی نیاز دارد.

هوش مصنوعی می‌تواند بسیاری از کارهایی را که به صورت دستی انجام می‌شوند، خودکارسازی کند و به فرآیند کار سرعت بدهد. الگوریتم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی، مولکول‌ها را به دو دسته خوب و بد تقسیم می‌کنند که پزشکان بتوانند بر بررسی بهترین گزینه‌ها تمرکز داشته باشند.

زیست‌نشانگرها را می‌توان برای شناسایی مواردی از این دست به کار برد.

· زیست‌نشانگر تشخیصی برای شناسایی به موقع وجود یک بیماری در بدن

· زیست‌نشانگر خطر برای تشخیص خطر گسترش بیماری در بدن

· زیست‌نشانگر پیش از تشخیص برای شناسایی احتمال گسترش یک بیماری

· زیست‌نشانگر پیش‌بینی برای شناسایی این که آیا بیمار نسبت به دارو واکنشی خواهد داشت یا خیر

شخصی‌سازی درمان

بیماران گوناگون، واکنش‌های متفاوتی نسبت به داروها و برنامه‌های درمانی دارند؛ در نتیجه شخصی‌سازی درمان می‌تواند طول عمر شخص را افزایش دهد اما شناسایی عواملی که بر انتخاب درمان تاثیر می‌گذارند، کار بسیار دشواری است.

یادگیری ماشینی می‌تواند با خودکارسازی این روند پیچیده، به کشف ویژگی‌هایی کمک کند که نشان می‌دهند بیمار، واکنش مثبتی نسبت به درمان خواهد داشت. در واقع، الگوریتم‌ها می‌توانند واکنش احتمالی بیمار را نسبت به یک درمان خاص پیش‌بینی کنند.

این الگوریتم‌ها، کار خود را با بررسی بیماران مشابه و مقایسه درمان و پیامدهای آن یاد می‌گیرند. نتایج پیش‌بینی الگوریتم‌ها، به پزشکان کمک می‌کند تا برنامه درمان را ساده‌تر و به درستی طراحی کنند.

بهبود اصلاح ژن

روش اصلاح ژن کریسپر، جهش بزرگی در حوزه اصلاح ژن به شمار می‌رود که مانند یک جراح عمل می‌کند و روشی دقیق و در عین حال مقرون به صرفه است.

این روش برای هدف قرار دادن و اصلاح یک قسمت خاص از دی‌ان‌ای، بر آران‌ای تکیه می‌کند اما آران‌ای می‌تواند با چندین قسمت‌ از دی‌ان‌ای منطبق شود و عوارض جانبی نامطلوبی به همراه داشته باشد. انتخاب دقیق آران‌ای با کمترین عوارض جانبی، یک تنگنا در روش اصلاح ژن کریسپر به شمار می‌رود.

مدل‌های مبتنی بر یادگیری ماشینی اثبات کرده‌اند که می‌توانند بهترین نتایج را در این زمینه ارائه دهند و به روند کار نیز سرعت بدهند.

منبع: الف

کلیدواژه: مبتنی بر هوش مصنوعی آزمایش های بالینی یادگیری ماشینی الگوریتم ها برای شناسایی تشخیص بیماری زیست نشانگر داشته باشند قابل توجهی یک بیماری اصلاح ژن گزینه ها پیش بینی یک بیمار داده ها آران ای حوزه ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.alef.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «الف» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۷۳۷۹۳۹۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

تشخیص زودهنگام سرطان، پنجره‌ای به سوی زندگی

ایسنا/آذربایجان شرقی یکی از بیماری‌های بسیار رایج و شایعی که افراد زیادی را در سراسر جهان درگیر کرده است، سرطان است. یک بیماری به نسبت کشنده که می‌تواند به‌صورت خاموش در بدن افراد پیشروی کند و با درگیر کردن اندام‌های مختلف، روند نرمال زندگی یک فرد را تحت تاثیر قرار دهد.

سرطان(Cancer)، رشد کنترل نشده سلول‌های غیرطبیعی در بدن است. در واقع تومور سرطانی بیماری است که در آن برخی از سلول‌های بدن به‌طور غیرقابل کنترلی رشد می‌کنند و به سایر قسمت‌های بدن نیز گسترش می‌یابند.

سازمان بهداشت جهانی در گزارشی جدید پیش‌بینی کرده است که موارد جدید سرطان در سال ۲۰۵۰ میلادی با ۷۷ درصد افزایش به بیش از ۳۶ میلیون مورد خواهد رسید.

حدود یک سوم از مرگ و میر ناشی از سرطان به دلیل پنج فاکتور مربوط به رژیم غذایی و سبک زندگی بروز می‌کند. این موارد شامل شاخص توده بدنی بالا، مصرف کم میوه و سبزی، نداشتن فعالیت بدنی،‌ مصرف دخانیات و الکل است.

در حال حاضر شایع‌ترین سرطان در مردان، معده و در زنان سینه است.

     سرطان پستان شایع‌ترین سرطان در زنان

کارشناس پیشگیری و مراقبت از بیماری‌های غیرواگیر دانشگاه علوم پزشکی تبریز در گفت‌وگو با ایسنا، به سرطان‌های رایج جمعیت کل کشور اشاره کرد و گفت: سرطان پستان، پروستات، معده، روده‌ی بزرگ و پوست از جمله سرطان‌های رایج در کشور محسوب می‌شوند. 

لیلا عبدالهی، سرطان‌های شایع مردان در آذربایجان شرقی را به ترتیب معده، پوست، پروستات، روده‌ی بزرگ و مثانه و در زنان پستان، روده‌ی بزرگ، تیروئید، معده و پوست اعلام کرد.

وی افزود: طبق آخرین گزارش و آمارهای کشوری، ۴۷ درصد سرطان‌های شناسایی شده استان در زنان و ۵۳ درصد در مردان ثبت شده‌است.  

وی با بیان اینکه عوامل خطر سرطان‌ها به دو دسته قابل تغییر و غیرقابل تغییر تقسیم‌بندی می‌شود، گفت: عوامل غیرقابل تغییر شامل سابقه خانوادگی، سن، جنس و... بوده ولی می‌توان با شناسایی و تشخیص به موقع بیماری از طریق غربالگری در این افراد از پیشرفت بیماری و مرگ و میر زودرس ناشی از آن جلوگیری کرد.

وی ادامه داد: عوامل خطر قابل تغییر شامل تحرک بدنی، تغذیه‌ی سالم، عدم استعمال دخانیات و غلبه بر استرس می‌باشد که با رعایت آنها می‌توان از ابتلا به سرطان‌ها پیشگیری کرد.

وی افزود: در افراد مبتلا به سرطان رعایت شیوه زندگی سالم مانند انجام فعالیت بدنی با شدت متوسط ۱۵۰ دقیقه و یا ۷۵ دقیقه‌ با شدت بالا در هفته می‌تواند کمک کننده باشد.

عبدالهی ادامه داد: با توجه به تشخیص به موقع و درمان به موقع بیماران با انواع روش‌های غربالگری در کشورهای پیشرفته، افراد مبتلا به سرطان طول عمر طبیعی داشته و در نتیجه مرگ و میر ناشی از سرطان در آن کشورها کاهش پیدا کرده است.

وی با بیان اینکه ۱۴ درصد سرطان‌ها در استان منجر به مرگ می‌شود، گفت: مهم‌ترین مسئولیت وزارت بهداشت و درمان، آموزش و اطلاع رسانی در خصوص راه‌های پیشگیری و همچنین اهمیت غربالگری و تشخیص و شروع درمان به موقع سرطان‌هاست که در حال حاضر برای سرطان دهانه‌ی رحم، پستان و روده‌ی بزرگ برنامه‌های غربالگری برای تشخیص زودهنگام در مراکز جامع سلامت صورت می‌گیرد. 

رئیس مرکز آموزشی درمانی الزهرا(س) تبریز نیز در گفت‌وگو با ایسنا، اظهار کرد: در بیمارستان الزهرا خدمات حوزه‌ی قلب و عروق، داخلی، گوارش، غدد، سلامت جنسی و جراحی سرطان‌های زنان ارائه می‌شود.

سرطان پستان سرطانی که از هر هشت زن، یک نفر به آن مبتلا می‌شود

دکتر مریم واعظی با بیان اینکه خدمات رشته‌های فوق تخصصی حوزه‌ی سلامت زنان مانند پریناتولوژی، ناباروری، لاپاراسکوپی، آنکولوژی و مشکلات کف لگن در این مرکز ارائه می‌شود، افزود: سرطان پستان یکی از شایع ترین سرطان‌هایی است که سلامت زنان را تهدید می‌کند و از هشت زن یک نفر در طول عمر خود به آن مبتلا می‌شود.

وی با بیان اینکه غربالگری این سرطان با سونوگرافی و ماموگرافی پستان در مرکز الزهرا انجام می‌شود، گفت: در ماموگرافی و معاینه بالینی ممکن است با موارد غیرطبیعی مثل تو رفتگی پستان و توده‌ مواجه شویم.

وی افزود: بعد از جراحی پستان اگر بیمار نیاز به شیمی درمانی و رادیو تراپی داشته باشد ادامه‌ی درمان آن هم قابل انجام است.

پاپ اسمیر آزمایشی برای تشخیص سرطان دهانه‌ی رحم

وی با بیان اینکه سرطان‌ دهانه‌ی رحم از دیگر سرطان‌های شایع در زنان است، ادامه داد: پاپ اسمیر نوعی آزمایش است که برای تشخیص سرطان دهانه‌ی رحم انجام می‌شود این آزمایش ارزان و در دسترس بوده و با انجام به موقع آن بیمار شانس بیشتری برای درمان خواهد داشت.

واعظی ادامه داد: طبق دستورالعملی که در دنیا وجود دارد بانوان از ۲۱ تا ۶۵ سال نیازمند غربالگری سرطان دهانه‌ی رحم هستند که این غربالگری باید هر سه سال یکبار با پاپ اسمیر یا هر پنج سال یکبار با Co.Testing انجام شود.

وی با بیان اینکه Co.Testing یعنی بررسی اچ پی وی‌های پرخطر و پاپ اسمیر است که از این طریق بیماری در مراحل اولیه تشخیص داده می‌شود، گفت: اگر غربالگری در مراحل پیش سرطانی انجام شود مشکل با راه‌های ساده برطرف می‌شود و در مراحل پیشرفته هزینه بیشتری در بر خواهد داشت.

رئیس مرکز خدمات درمانی الزهرا(س) تبریز اظهار کرد: در مرکز الزهرا زیرساخت‌های جراحی و شیمی درمانی وجود دارد اما موارد رادیو تراپی به دلیل نبود آن در این مرکز به مرکز شهید مدنی تبریز ارجاع داده می‌شود.

وی با بیان اینکه برخی از زنان در سنین بالای ۵۰ سال با سرطان رحم درگیر هستند، گفت: شایع‌ترین علامت این سرطان خون‌ریزی‌های غیرطبیعی است که به ندرت در سنین زیر ۲۰ هم ایجاد می‌شود. 

واعظی خاطرنشان کرد: درمان این سرطان در مراحل اولیه به مراتب راحت‌تر بوده و در مراحل پیشرفته درمان به سختی صورت می‌گیرد.

سرطان تخمدان قاتلی خاموش برای زنان

وی خاطر نشان کرد: سرطان رحم و دهانه‌ی رحم علائم بارز ترشحات خونی و خونریزی غیرطبیعی دارند و اگر بیمار زودتر به علامت آن پی ببرد سریع تر درمان شده و نجات پیدا می‌کند.

وی با بیان اینکه سرطان تخمدان برای زنان قاتل خاموش محسوب می‌شود، گفت: چون تخمدان داخل حفره شکم بوده، زمانی که توده به سایزهای بزرگ می‌رسد بیمار متوجه شده و فکر می‌کند که چاق شده و زمانی مراجعه می‌کند که توده‌ها به سایزهای بزرگ رسیده و متاسفانه به سایر اعضای داخلی ریشه داده است.

وی با بیان اینکه در هر مرحله از بیماری برای این سرطان جراحی انجام می‌شود، گفت: بعد از شیمی درمانی و جراحی، شخص به بهبودی نسبتا خوب می‌رسد اما در مراحل پیشرفته احتمال بقای بیمار پایین می‌آید.

رئیس مرکز خدمات درمانی الزهرا(س) تبریز اذعان کرد: ۵۰ درصد مراحل درمان سرطان شیمی درمانی و جراحی است و ما بقی متعلق به ویزیت‌های پیگیری‌ است که بیمار باید تا پایان عمر تحت پیگیری متخصص آنکولوژی بوده و بعد از اینکه درمان کامل شد تا دو سال هر سه ماه ویزیت شده و تا سه سال هر شش ماه تحت کنترل باشد.

وی با بیان اینکه افرادی که استعداد ابتلا به سرطان دارند احتمال عود آن بعد از درمان نیز وجود دارد، گفت: اگر بیماری در مراحل اولیه عود تشخیص داده شود در شرایط بهتری درمان شده و درمان موثر خواهد بود.

وی ادامه داد: بخشی از استعداد ابتلا به سرطان ارثی و ژنتیکی است که در آن موارد درمان، شاید خیلی کمک کننده نباشد.

سرطان دهانه‌ی رحم تنها سرطان دارای واکسن است

وی با بیان تنها سرطانی که واکسن دارد سرطان دهانه‌ی رحم است، گفت: عامل این سرطان عفونی، عفونتی به نام اچ پی وی است که اگر اشخاص پایبند خانواده باشند ابتلا به آن کاهش می‌یابد.

وی بیان کرد: واکسن HPV در دُزهای دو و چهار ظرفیتی موجود هستند که به دلیل هزینه‌ی زیاد، همگانی نبوده و شخص باید از داروخانه‌های معتبر تهیه کند.

وی تاکید کرد: توصیه می‌کنیم افراد قبل از ازدواج با تهیه و تزریق این واکسن به شکل موثری از سرطان دهانه‌ی رحم جلوگیری کنند. 

انتهای پیام