دراسة: الذكاء الاصطناعي يساعد في الكشف السريع عن الخلايا السرطانية

ليس هناك من ينكر أن الاكتشاف المبكر للسرطان يحسن معدل بقاء المريض على قيد الحياة. يعتبر تشخيصه ، الذي يتم عن طريق الكشف عن التغيرات في حجم الخلية أو شكلها أو شكلها ، محوريًا في علم أمراض المرض.

الآن في معظم الحالات ، يحتاج الأطباء إلى إجراء خزعة للتأكد من إصابة المريض بالسرطان. يتم إجراء تحليل خزعات الأنسجة الصلبة بشكل شائع في منتصف العملية الطبية بواسطة أخصائيي علم الأمراض المدربين. يتطلب هذا التحليل الخبير من أخصائيي علم الأمراض إجراء عمليات متعددة الخطوات وفحص الأنسجة تحت المجهر ، كل ذلك أثناء استلقاء المريض على طاولة العملية. تستغرق هذه العملية ، في أغلب الأحيان ، الكثير من الوقت والموارد والعمل.

تقول دراسة جديدة إن هناك حاجة إلى نهج مختلف يقلل من تحضير العينة ويوفر الوقت أيضًا . طور العديد من الباحثين في ألمانيا طريقة بسيطة وسريعة لتحليل عينات الأورام السرطانية.

باستخدام عينات خزعة الأنسجة الصلبة للقولون في البشر والفئران ، استخدم الباحثون مطحنة الأنسجة لتحطيم عينات الخزعة إلى مستوى خلية واحدة. ثم استخدموا القياس الخلوي الفلوري والتشوه في الوقت الحقيقي (RT-FDC) لتحليل هذه الخلايا. RT-FDC هي تقنية ميكروفلويديك تسمح بتقييم الخصائص الفيزيائية لصيام الخلايا المفردة ، مع تحليل ما يصل إلى 1000 خلية في الثانية. هذا نهج أسرع 36000 مرة من الطرق القديمة لتحليل تشوه الخلية.

لكن مجرد تحليل الخلايا لا يكفي للتشخيص

لتقييم نتائج هذا التحليل ، لجأ الفريق إلى الذكاء الاصطناعي. يأخذ نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص بهم في الاعتبار مجموعات البيانات الكبيرة في غضون 30 دقيقة ويقيم ما إذا كانت الأنسجة سرطانية. وفقًا للبيان الصحفي الذي يحمل عنوان "إنشاء أخصائي علم أمراض اصطناعي" ، يدعي الباحثون أن هذا يلغي الحاجة إلى أخصائيي علم الأمراض تمامًا.

تشرح الدكتورة ماركيتا كوبانكوفا ، وهي جزء من فريق البحث في معهد ماكس بلانك لعلوم الضوء في إرلانجن ، "عندما تذهب إلى طبيبك ، لا ينظر إليك فقط ، بل يجري أيضًا فحصًا جسديًا و يشعر بأجزاء من جسمك. باستخدام الطرق التقليدية لتحليل عينة الخزعة ، يمكن لطبيب علم الأمراض أن ينظر فقط إلى الخلايا. يمكننا فحص الخلايا الفردية جسديًا ، مما يعطينا المزيد من المعلومات للعمل معها ".

يأمل الباحثون أن تساعد هذه الطريقة أيضًا المجتمع الطبي في تقييم أنواع مختلفة من أمراض الأمعاء الالتهابية في المستقبل. استخدم الفريق أيضًا نفس الطريقة للكشف عن التهاب الأنسجة في مرض التهاب الأمعاء.

ذكرت هندسة مثيرة للاهتمام في وقت سابق عن ورقة بحثية وجدت طريقة لإلقاء الضوء على الأورام الخبيثة أثناء الجراحة حتى يتمكن الأطباء من التفريق بين المناطق السرطانية والأنسجة السليمة.

ملخص الدراسة:

أثناء الجراحة ، يعد التشخيص المرضي السريع والدقيق أمرًا ضروريًا لاتخاذ القرارات السريرية. ومع ذلك ، فإن الطريقة السائدة في علم الأمراض أثناء الجراحة مكثفة من حيث الوقت والعمالة والتكاليف ، وتتطلب خبرة أخصائيي علم الأمراض المدربين. نوضح هنا أنه يمكن تحليل عينات الخزعة في غضون 30 دقيقة من خلال التقييم المتسلسل للأنماط الفيزيائية للخلايا المعلقة المفردة المنفصلة عن الأنسجة. تجمع طريقة التشخيص بين التفكك الميكانيكي الخالي من الإنزيم للأنسجة ، والقياس الخلوي للتشوه في الوقت الفعلي بمعدلات 100-1000 خلية s − 1 وتحليل البيانات عن طريق تقليل الأبعاد غير الخاضع للإشراف والانحدار اللوجستي. معلمات النمط الظاهري الفيزيائية المستخرجة من صور المجال الساطع للخلايا المفردة مجموعات سكانية فرعية خلوية مميزة في أنسجة مختلفة ، تعزيز أو حتى استبدال قياسات الواسمات الجزيئية. استخدمنا طريقة لتحديد درجة التهاب القولون ولتمييز الأنسجة السليمة والورم بدقة في عينات خزعة من الفئران والقولون البشري. قد يساعد هذا النهج السريع والخالي من الملصقات في الكشف أثناء العملية عن التغيرات المرضية في الخزعات الصلبة.