الذكاء الاصطناعي يستخدم لتحليل صور الشبكية

في نهج تم تطويره حديثًا، يتم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل صور الشبكية. يمكن أن يستخدم النظام من قبل الأطباء لتحديد أفضل علاج للمرضى الذين يعانون من فقدان البصر بسبب الوذمة الشبكية السكري، وهو مرض يصاحب السكري. غالبًا ما يؤدي هذا المرض إلى فقدان البصر لدى البالغين في سن العمل.

أحد أنواع العلاجات الأولى التي يتم استخدامها كخط دفاع ضد الوذمة الشبكية السكري هي العامل المضاد لنمو الأوعية الدموية (VEGF). المشكلة مع عوامل VEGF هي أنها لا تعمل للجميع. يجب تحديد أولئك الذين يمكنهم الاستفادة من العلاج أولاً لأنها تتطلب حقن متعددة. هذه الحقن مكلفة وتكون عبئًا على المرضى والأطباء.

قائد فريق البحث هو سينا فارسيو من جامعة ديوك.

“لقد طوّرنا خوارزمية يمكن استخدامها لتحليل صور توموغرافيا المقطعية البصرية (OCT) للشبكية تلقائيًا لتنبؤ بمدى احتمال استجابة المريض للعلاجات المضادة لVEGF”، قالت. “هذه الدراسة تمثل خطوة نحو الطب الدقيق، حيث تساعد هذه التنبؤات الأطباء على اختيار العلاجات الأولى بشكل أفضل للمرضى بناءً على حالات المرض الخاصة بهم”.

نشرت هذه الأعمال في مجلة الجمعية البصرية (OSA) تعبير البصريات الحيوية. في المجلة، أظهر فارسيو وفريقها كيف يمكن للخوارزمية الجديدة توقع بدقة ما إذا كان المريض سيستجيب للعلاج المضاد لVEGF بعد مسح حجمي واحد فقط.

“يمكن أن يستخدم نهجنا في عيادات العيون لمنع العلاجات غير الضرورية والمكلفة التي تتم بال试 وخطأ، وبالتالي تخفيف العبء العلاجي للمرضى”، قالت فارسيو. “يمكن أيضًا تعديل الخوارزمية لتنبؤ باستجابة العلاج لمرض الشبكية المرتبط بالعمر”.

تعتمد الخوارزمية الجديدة على هيكل شبكة عصبونية تلافية جديد. الشبكة العصبونية التلافية هي نوع من الذكاء الاصطناعي، وتعطي أهمية لمختلف الجوانب أو الأشياء لتحليل الصور. استخدم الباحثون الخوارزمية لفحص الصور التي تم الحصول عليها باستخدام OCT، وهي تقنية غير غازية. تنتج OCT صورًا مقطعية عالية الدقة للشبكية، وتُعتبر معيار الرعاية لتقدير وتحليل حالات العين المختلفة.

“على عكس النهج التي تم تطويرها في السابق، لا تتطلب خوارزميتنا صور OCT من أكثر من نقطة زمنية واحدة قبل العلاج”، قال رضا راستي، مؤلف رئيسي للورقة وباحث ما بعد الدكتوراه في مختبر فارسيو. “لا حاجة لصور OCT المتسلسلة أو سجلات المرضى أو البيانات الوصفية الأخرى لتنبؤ باستجابة العلاج”.

تعمل الخوارزمية الجديدة عن طريق تسليط الضوء على الهياكل العالمية في OCT. في الوقت نفسه، تعزز أيضًا الميزات المحلية من المناطق المريضة. تبحث عن ميزات مشفرة بواسطة CNN يمكن ربطها باستجابة VEGF.

تم اختبار الخوارزمية مع صور OCT من 127 مريضًا خضعوا للعلاج من الوذمة الشبكية السكري مع ثلاث حقن متتالية من عوامل VEGF. ثم قامت الخوارزمية بتحليل صور OCT التي تم أخذها قبل حقن VEGF، وقورنت تنبؤات الخوارزمية مع صور OCT التي تم أخذها بعد علاج VEGF. هذا أخبر الباحثين ما إذا كان العلاج أدى إلى تحسين الحالة.

وُجد أن الخوارزمية تتمتع بنسبة دقة 87٪ لتنبؤ أولئك الذين سيستجيبون للعلاج. كان لها دقة وخصوصية متوسطة 85٪ وحساسية 80٪.

الآن يريد الباحثون تأكيد النتائج وإجراء تجربة ملاحظة أكبر للمرضى الذين لم يخضعوا للعلاج بعد.