يقوم نظام الرؤية الحاسوبية بتحليل الخلايا تلقائيًا

يتيح نظام رؤية الكمبيوتر الجديد الذي طوره الباحثون في جامعة كارلوس الثالث في مدريد (UC3M) التحليل التلقائي لمقاطع الفيديو الطبية الحيوية التي يتم التقاطها بواسطة الفحص المجهري. يقوم النظام بوصف ووصف سلوك الخلايا في الصور. 

تم استخدام التقنية المطورة حديثًا للقياسات على الأنسجة الحية ، والتي تم إجراؤها من قبل العلماء في المركز الوطني لأبحاث القلب والأوعية الدموية. من خلال هذا البحث ، اكتشف الفريق أن العدلات ، وهي نوع من الخلايا المناعية ، تُظهر سلوكيات مختلفة في الدم أثناء العمليات الالتهابية. علاوة على ذلك ، وجدوا أن إحدى العمليات مرتبطة بأمراض القلب والأوعية الدموية. 

تم نشر البحث في المجلة الطبيعة.

تمكن العلاجات الجديدة

قد تتيح هذه التطورات علاجات جديدة لتقليل تأثير النوبات القلبية. 

البروفيسور فرناندو دياز دي ماريا هو رئيس مجموعة معالجة الوسائط المتعددة UC3M وأحد مؤلفي البحث. 

تقول ماريا: "تتكون مساهمتنا من تصميم وتطوير نظام آلي بالكامل ، يعتمد على تقنيات الرؤية الحاسوبية ، والذي يسمح لنا بتوصيف الخلايا قيد الدراسة من خلال تحليل مقاطع الفيديو التي تم التقاطها بواسطة علماء الأحياء باستخدام تقنية الفحص المجهري داخل الحجاج".

في حين أن الدراسات البيولوجية التقليدية غالبًا ما تدعمها تحليلات لبضع مئات من الخلايا المميزة يدويًا ، تضمنت الدراسة الجديدة قياسات تلقائية للشكل والحجم والحركات والموضع بالنسبة للأوعية الدموية لبضعة آلاف من الخلايا. هذا يجعل من الممكن إكمال التحليل البيولوجي المتقدم الذي له أهمية إحصائية أكبر. 

مزايا النظام الجديد

يقول الباحثون أن النظام الجديد له مزايا مختلفة عندما يتعلق الأمر بالوقت والدقة. 

إيفان غونزاليس دياز أستاذ مشارك في قسم نظرية الإشارة والاتصالات في جامعة كاليفورنيا في 3 إم. وهو أيضًا أحد أعضاء فريق البحث.

"ليس من المجدي إبقاء عالم أحياء خبير يقسم الخلايا ويتتبعها على شريط فيديو لأشهر. من ناحية أخرى ، لتقديم فكرة تقريبية (لأنها تعتمد على عدد الخلايا وعمق الحجم ثلاثي الأبعاد) ، يستغرق نظامنا 3 دقيقة فقط لتحليل فيديو مدته 15 دقائق "، كما يقول دياز.

اعتمد الفريق على الشبكات العصبية العميقة لتجزئة الخلايا والكشف عنها. لنشر النظام في السياق الجديد ، كان على الفريق أن يولد العديد من الأمثلة التدريبية ، وكان على النظام أن يدمج تقنيات إحصائية ونماذج هندسية مختلفة. 

يتطلب النظام برنامجًا متعدد الاستخدامات يمكن تكييفه مع المشكلات الأخرى. 

ميغيل مولينا مورينو هو باحث آخر.

في الواقع ، نحن نطبقه بالفعل في سيناريوهات مختلفة أخرى ، ندرس السلوك المناعي للخلايا التائية والخلايا التغصنية في الأنسجة السرطانية. يقول مورينو: "النتائج الأولية واعدة".