تقنية ذكاء اصطناعي تحدث ثورة في جراحة المخ

نجح باحثون في تطوير أداة تستخدم الذكاء الاصطناعي لتحديد أي جزء من الورم السرطاني في المخ يتبقى بعد الجراحة، في غضون 10 ثوان، وفقًا لتقرير نشر في موقع Science Daily.

وقُدمت التقنية المبتكرة، والتي أطلق عليها اسم FastGlioma، في ورقة بحثية بعنوان “نماذج أساسية للكشف السريع والخالي من العلامات عن تسلل الورم الدبقي” في مجلة Nature Journal، وتؤكد أنها تتفوق على الطرق التقليدية بهامش كبير.

والورم الدِبقي هو نمو للخلايا يبدأ في الدماغ أو الحبل النخاعي وتشبه خلايا الورم الدِبقي في الشكل خلايا الدماغ السليمة التي تُسمى الخلايا الدبقية. وتحيط الخلايا الدِبقية بالخلايا العصبية وتساعدها على أداء وظائفها.

تتمتع تقنية FastGlioma بمعدل نجاح استثنائي يبلغ 92% في اكتشاف الورم المتبقي من المريض الذي خضع للجراحة، ولم تفشل التقنية الجديدة في اكتشاف الورم المتبقي عالي الخطورة إلا بنسبة 3.8% فقط من المرات، مقارنة بمعدل فشل يبلغ 25% في الطرق التقليدية.

ويمكن أن تكون هذه الأداة بمثابة ابتكار متطور للغاية لعلاج المرضى المصابين بسرطان الدماغ، وفقًا لفريق الخبراء الذي يقف وراءها من جامعة ميتشغان وجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو.

كيف تعمل

ثبت أن إزالة أورام المخ عملية صعبة بالنسبة لجراحي الأعصاب في جميع أنحاء العالم، فالمخ عضو شديد الحساسية، وغالبًا ما يخلف الإزالة الجراحية للأورام بعض الكتل السرطانية، وقد يؤدي هذا إلى تكرار الإصابة بالسرطان لدى المرضى، مما يؤدي غالبًا إلى الوفاة.

تستخدم الطرق التقليدية للكشف عن أنسجة الورم المتبقية في جراحة الأعصاب التصوير بالرنين المغناطيسي أثناء إجراء الجراحة، وهي تعمل فقط على بعض أنواع الأورام.

تسد تقنية FastGlioma هذه الفجوة من خلال توفير حل أسرع وأكثر سهولة ودقة لهذه المشكلة الحرجة، وهي نظام ذكاء اصطناعي يُشار إليه باسم النماذج الأساسية – على غرار أداة الذكاء الاصطناعي القائمة على GPT-4 وDALL·E 3، المدربة على مجموعات بيانات كبيرة يمكن تخصيصها للعديد من أنواع التطبيقات من تصنيف الصور إلى إنشاء النص.

تم تدريب النموذج مسبقًا على أكثر من 11000 عينة جراحية وأكثر من 4 ملايين مجال رؤية مجهرية فريدة لـ FastGlioma، يتم التصوير من خلال علم الأنسجة رامان المحفز – وهي تقنية تصوير بصري عالية الدقة تم تطويرها في جامعة ميتشغان.

وقال تود هولون، جراح الأعصاب بجامعة ميتشغان والمؤلف المشارك في ورقة البحث: “تعمل هذه التقنية بشكل أسرع وأكثر دقة من طرق الرعاية القياسية الحالية للكشف عن الأورام ويمكن تعميمها على تشخيص أورام المخ الأخرى لدى الأطفال والبالغين، ويمكن أن تكون بمثابة نموذج أساسي لتوجيه جراحة أورام المخ”.

تحتوي FastGlioma على وضعين؛ الأول للصور عالية الدقة والتي تستغرق حوالي 100 ثانية، والوضع السريع والذي يحتوي على صور ذات دقة أقل خلال 10 ثوانٍ فقط.

وأضاف هولون: “هذا يعني أنه يمكننا اكتشاف تسلل الورم في ثوانٍ بدقة عالية للغاية، ما قد يخبر الجراحين إذا كانت هناك حاجة إلى المزيد من الاستئصال أثناء العملية”.

وتتجاوز تأثيرات هذه التقنية أورام المخ، إذ يعتقد الباحثون أنه يمكن تكييف FastGlioma لعلاج أنواع أخرى من أورام المخ، بما في ذلك حالات الأطفال مثل الورم الأرومي النخاعي وورم البطانة العصبية والأورام غير الدبقية، مثل الأورام السحائية.