يمكن لتقنية الذكاء الاصطناعي في تصوير الثدي بالأشعة السينية التنبؤ بأمراض القلب لدى النساء

يمكن لتقنية الذكاء الاصطناعي في تصوير الثدي بالأشعة السينية التنبؤ بأمراض القلب لدى النساء

يمكن لتصوير الثدي بالأشعة السينية اكتشاف ما هو أكثر بكثير من السرطان باستخدام نماذج الذكاء الاصطناعي (AI)، وفقًا لدراسة قدمت في الاجتماع العلمي السنوي للكلية الأمريكية لأمراض القلب (ACC.25). تظهر النتائج كيف يمكن أيضًا استخدام أدوات فحص السرطان المهمة لتقييم كمية تراكم الكالسيوم في الشرايين داخل أنسجة الثدي - وهو مؤشر على صحة القلب والأوعية الدموية.

توصي المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها بأن تقوم النساء في منتصف العمر وكبار السن بإجراء تصوير الثدي بالأشعة السينية - الأشعة السينية للثدي - كل عام أو عامين للكشف عن سرطان الثدي. يتم إجراء ما يقرب من 40 مليون تصوير الثدي بالأشعة السينية في الولايات المتحدة كل عام. في حين أنه يمكن رؤية تكلس الشرايين الثديية في الصور الناتجة، إلا أن أطباء الأشعة لا يقومون عادةً بقياس هذه المعلومات أو إبلاغها للنساء أو أطبائهم. تُظهر الدراسة الجديدة، التي استخدمت تقنية تحليل صور الذكاء الاصطناعي التي لم تُستخدم سابقًا في تصوير الثدي بالأشعة السينية، كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في سد هذه الفجوة من خلال التحليل التلقائي لتكلس الشريان الثديي وترجمة النتائج إلى درجة مخاطر القلب والأوعية الدموية.

نحن نرى فرصة للنساء لإجراء فحص السرطان وكذلك الحصول على فحص القلب والأوعية الدموية من خلال تصوير الثدي بالأشعة السينية. أظهرت دراستنا أن تكلس الشريان الصدري يعد مؤشرا جيدا لأمراض القلب والأوعية الدموية، وخاصة في المرضى الذين تقل أعمارهم عن 60 عاما. إذا تمكنا من فحص هؤلاء المرضى وتحديدهم مبكرًا، فيمكننا إحالتهم إلى طبيب القلب لإجراء مزيد من تقييم المخاطر. "

ثيو داباميد، دكتوراه في الطب، دكتوراه، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة إيموري في أتلانتا والمؤلف الرئيسي للدراسة

تعد أمراض القلب السبب الرئيسي للوفاة في الولايات المتحدة، ولكن لا يتم تشخيصها بشكل كافٍ لدى النساء، كما أن هناك وعيًا أيضًا. وقال الباحثون إن استخدام أدوات فحص تصوير الثدي بالأشعة السينية المدعومة بالذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد في تحديد المزيد من النساء اللاتي لديهن علامات مبكرة لأمراض القلب والأوعية الدموية من خلال الاستفادة بشكل أفضل من اختبارات الفحص التي تتلقاها العديد من النساء بشكل روتيني.

يعد تراكم الكالسيوم في الأوعية الدموية علامة على تلف القلب والأوعية الدموية المرتبط بأمراض القلب أو الشيخوخة المبكرة. وأظهرت دراسات سابقة أن النساء اللاتي يعانين من تراكم الكالسيوم في شرايينهن يواجهن خطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية بنسبة 51%.

لتطوير أداة الفحص المستخدمة في هذه الدراسة، قام الباحثون بتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي للتعلم العميق لتقسيم الأوعية المتكلسة في صور التصوير الشعاعي للثدي - والتي تظهر على هيئة بكسلات ساطعة للأشعة السينية - وحساب المخاطر المستقبلية لأحداث القلب والأوعية الدموية بناءً على بيانات من بيانات السجلات الصحية الإلكترونية. يفصل نهج التجزئة هذا النموذج عن نماذج الذكاء الاصطناعي السابقة التي تم تطويرها لتحليل تكلسات الشريان الثديي. وقال الباحثون إن النموذج تم تعزيزه أيضًا من خلال استخدام مجموعة كبيرة من البيانات للتدريب والاختبار التي تضمنت صورًا وسجلات صحية لأكثر من 56000 مريض خضعوا لتصوير الثدي بالأشعة السينية في إيموري للرعاية الصحية بين عامي 2013 و2020 وكان لديهم ما لا يقل عن خمس سنوات من السجلات الصحية الإلكترونية.

وقال داباميد: "إن التقدم في التعلم العميق والذكاء الاصطناعي جعل من الممكن استخراج المزيد من المعلومات من الصور واستخدامها في الفحص الانتهازي".

وأظهرت النتائج الإجمالية أن النموذج الجديد كان أداؤه جيدًا في وصف مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى المرضى بأنها منخفضة أو متوسطة أو شديدة في صور تصوير الثدي بالأشعة السينية. بعد حساب خطر الوفاة من أي سبب أو الإصابة بنوبة قلبية حادة أو سكتة دماغية أو قصور في القلب عند عامين وخمس سنوات، أظهر النموذج أن معدل هذه الأحداث القلبية الوعائية الخطيرة يزداد مع مستوى تكلس شرايين الثدي في اثنتين من الفئات العمرية الثلاث التي تم تقييمها - النساء الأصغر من 60 عامًا والذين تتراوح أعمارهم بين 60-80 عامًا، ولكن ليس في أولئك الذين تزيد أعمارهم عن 80 عامًا، وهذا يجعل الأداة مناسبة بشكل خاص لتوفير إنذار مبكر من خطر الإصابة بأمراض القلب لدى النساء الأصغر سناً، اللاتي يمكن أن يستفيدن أكثر من التدخلات المبكرة. قال.

وأظهرت النتائج أيضًا أن النساء اللاتي لديهن أعلى مستوى من تكلس الشريان الثديي (أعلى من 40 ملم2) كان لديهن معدل البقاء على قيد الحياة بدون أحداث لمدة خمس سنوات أقل بكثير من أولئك اللاتي لديهن أدنى مستوى (أقل من 10 ملم2). على سبيل المثال، نجا 86.4% ممن لديهم أعلى مستوى من تكلس الشريان الثديي لمدة خمس سنوات، مقارنة بـ 95.3% ممن لديهم أدنى مستوى من التكلس. يؤدي هذا إلى زيادة خطر الوفاة بنسبة 2.8 مرة تقريبًا خلال خمس سنوات في المرضى الذين يعانون من تكلس الشرايين الثديية الشديد مقارنة بالمرضى الذين يعانون من تكلس الشرايين الثديية قليلًا أو معدومًا.

تم تطوير نموذج الذكاء الاصطناعي بالتعاون بين Emory Healthcare وMayo Clinic وهو غير متوفر حاليًا. إذا تغلبت على التحقق الخارجي وحصلت على موافقة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، قال الباحثون إن الأداة يمكن أن تكون متاحة تجاريًا للأنظمة الصحية الأخرى لدمجها في المعالجة الروتينية لتصوير الثدي بالأشعة السينية ورعاية المتابعة. ويخطط الباحثون أيضًا لدراسة كيفية استخدام نماذج الذكاء الاصطناعي المماثلة لتقييم المؤشرات الحيوية لأمراض أخرى، مثل مرض الشريان المحيطي وأمراض الكلى، التي يمكن استخلاصها من تصوير الثدي بالأشعة السينية.

مصادر: