كيف يتم استخدام الذكاء الصناعي لتشخيص ؟ | COVID-19 (كورونا)
ماهو الدور الذي يلعبه الذكاء الصناعي في التعامل مع كوفيد19 ؟
دراسة جديدة تظهر أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون بنفس دقة الطبيب في تشخيص COVID-19 (الكورونا) في الرئتين. تُظهر الدراسة ، التي نُشرت مؤخرًا في Nature Communications ، أن التقنية الجديدة يمكنها أيضًا التغلب على بعض تحديات الاختبارات الحالية. أظهر الباحثون أنه يمكن تدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي على اكتشاف الالتهاب الرئوي COVID-19 (الكورونا) في فحوصات الأشعة المقطعية الآلية (CT) بدقة تصل إلى 90 بالمائة ، وكذلك تحديد الحالات الإيجابية لمرض COVID-19 (الكورونا) بشكل صحيح بنسبة 84 بالمائة من الوقت والحالات السلبية COVID-19 (الكورونا) بنسبة 93 بالمائة.
من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة قيمة، إلا أنه ليس بديلاً للتشخيص الطبي التقليدي الذي يقوم به متخصصو الرعاية الصحية المؤهلون. تعتمد دقة وموثوقية نماذج الذكاء الاصطناعي على جودة وتنوع البيانات التي يتم التدريب عليها. بالإضافة إلى ذلك، يجب معالجة الاعتبارات التنظيمية والأخلاقية عند نشر أنظمة الذكاء الاصطناعي للأغراض الطبية.
ماهو الدور الذي يلعبه الذكاء الصناعي في التعامل مع كوفيد19 ؟
لقد كان استخدام الذكاء الاصطناعي في تشخيص كوفيد-19 مجالًا يحظى باهتمام وبحث كبيرين، خاصة في المراحل الأولى من الوباء. يمكن أن يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا في جوانب مختلفة من إدارة كوفيد-19، بما في ذلك الاكتشاف المبكر وتقييم المخاطر والتشخيص. فيما يلي بعض الطرق التي تم بها استخدام الذكاء الاصطناعي لتشخيص فيروس كورونا (COVID-19):
تحليل الأشعة السينية للصدر والأشعة المقطعية
تم تطوير خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل الأشعة السينية للصدر والأشعة المقطعية لاكتشاف الأنماط التي تشير إلى الالتهاب الرئوي الناتج عن فيروس كورونا (كوفيد-19). يمكن لهذه الخوارزميات أن تساعد أخصائيي الأشعة ومتخصصي الرعاية الصحية في تحديد الحالات المحتملة بشكل أكثر كفاءة.
روبوتات الدردشة لتحليل الأعراض
تم إنشاء روبوتات الدردشة وأداة فحص الأعراض التي تعمل بالذكاء الاصطناعي لمساعدة الأفراد على تقييم أعراضهم وتقديم إرشادات بشأن ما إذا كان ينبغي عليهم طلب الرعاية الطبية أو إجراء اختبار فيروس كورونا (COVID-19).
تحسين اختبار PCR
تم استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحسين جدولة وتخصيص اختبارات PCR، مما يضمن تخصيص موارد الاختبار حيث تشتد الحاجة إليها.
النمذجة التنبؤية
يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لإنشاء نماذج تنبؤية بناءً على بيانات مثل العمر والأمراض المصاحبة والأعراض، لتقدير احتمالية إصابة الفرد بفيروس كورونا المستجد (كوفيد-19) وشدة المرض.
تتبع جهات الاتصال
يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الهاتف المحمول في جهود تتبع جهات الاتصال من خلال تحديد الأفراد الذين ربما كانوا على مقربة من شخص ثبتت إصابته بفيروس كورونا (COVID-19).
اكتشاف الأدوية
تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتسريع عملية اكتشاف الأدوية من خلال تحليل مجموعات كبيرة من البيانات لتحديد المركبات المحتملة التي يمكن إعادة استخدامها لعلاج فيروس كورونا (كوفيد-19).
تطوير اللقاح
يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تصميم اللقاحات المرشحة من خلال التنبؤ بمناطق المستضدات المحتملة والمساعدة في فهم الاستجابات المناعية.
التنبؤ الوبائي
يمكن لنماذج الذكاء الاصطناعي تحليل مصادر البيانات المختلفة لتوفير تنبؤات قصيرة وطويلة المدى لانتشار فيروس كورونا (COVID-19)، مما يساعد أنظمة الرعاية الصحية وواضعي السياسات على اتخاذ قرارات مستنيرة.
الذكاء الصناعي يقوم بتشخيص الكورونا في الرئتين
تقدم فحوصات الاشعة المقطعية نظرة أعمق على تشخيص COVID-19 (الكورونا) وتطوره مقارنةً باختبارات النسخ العكسي – تفاعل البوليميراز المتسلسل ، أو اختبارات RT-PCR. تحتوي هذه الاختبارات على معدلات سلبية كاذبة عالية وتأخيرات في المعالجة وتحديات أخرى. فائدة أخرى لفحوصات الأشعة المقطعية الآلية هي أنها يمكن أن تكتشف COVID-19 (الكورونا) في الأشخاص الذين ليس لديهم أعراض ، وأولئك الذين ظهرت عليهم أعراض مبكرة من مرض COVID-19 (الكورونا) ، وفي ذروة المرض وبعد حل الأعراض.
الأشعة المقطعية الآليه كأداة تشخيصية لـ COVID-19
لا يوصى دائمًا باستخدام الأشعة المقطعية الآليه كأداة تشخيصية لـ COVID-19 (الكورونا) لأن المرض غالبًا ما يشبه الالتهاب الرئوي المرتبط بالإنفلونزا في عمليات المسح بالاشعة. يقول يولاس باجسي ، الأستاذ المساعد في قسم علوم الكمبيوتر بجامعة كاليفورنيا ، إن الخوارزمية الجديدة التي طورتها UCF يمكنها التغلب على هذه المشكلة عن طريق تحديد حالات COVID-19 (الكورونا) بدقة ، بالإضافة إلى تمييزها عن الأنفلونزا ، وبالتالي فهي بمثابة مساعدة كبيرة للأطباء.
نهج الذكاء الاصطناعي
يقول باجسي: “لقد أظهرنا أن نهج الذكاء الاصطناعي القائم على التعلم العميق يمكن أن يكون بمثابة أداة موحدة وموضوعية لمساعدة أنظمة الرعاية الصحية وكذلك المرضى”. “يمكن استخدامه كأداة اختبار تكميلية في مجموعات سكانية محدودة للغاية ، ويمكن استخدامه بسرعة وعلى نطاق واسع في حالة وقوع تفشي متكرر”. باجسي خبير في تطوير الذكاء الاصطناعي لمساعدة الأطباء ، بما في ذلك استخدامه للكشف عن سرطان البنكرياس والرئة في الأشعة المقطعية. لديه أيضًا منحتان كبيرتان من المعاهد الوطنية للصحة لاستكشاف هذه الموضوعات ، بما في ذلك 2.5 مليون دولار لاستخدام التعلم العميق لفحص أورام البنكرياس التكيسي وأكثر من مليوني دولار لدراسة استخدام الذكاء الاصطناعي لفحص سرطان الرئة وتشخيصه.
خوارزمية كمبيوتر للذكاء الصناعي للتعرف على COVID-19
لإجراء الدراسة ، قام الباحثون بتدريب خوارزمية كمبيوتر للتعرف على COVID-19 (الكورونا) في فحوصات الاشعة المقطعية للرئة لـ 1،280 مريضًا متعدد الجنسيات من الصين واليابان وإيطاليا. ثم اختبروا الخوارزمية على الأشعة المقطعية لـ 1337 مريضًا يعانون من أمراض الرئة تتراوح من COVID-19 (الكورونا) إلى السرطان والالتهاب الرئوي غير COVID. عندما قارنوا تشخيصات الكمبيوتر مع تلك التي أكدها الأطباء ، وجدوا أن الخوارزمية كانت بارعة للغاية في التشخيص الدقيق للالتهاب الرئوي COVID-19 (الكورونا) في الرئتين وتمييزه عن الأمراض الأخرى ، خاصة عند فحص الاشعة المقطعية الآلية في المراحل المبكرة من تطور المرض. يقول باجسي: “لقد أظهرنا أن نماذج الذكاء الاصطناعي القوية يمكنها تحقيق دقة تصل إلى 90٪ في مجموعات الاختبار المستقلة ، والحفاظ على خصوصية عالية في حالات الالتهاب الرئوي غير المرتبط بـ COVID-19 (الكورونا) ، وإثبات قابلية التعميم الكافية للمرضى والمراكز”.
ملخص علوم | استخدام الذكاء الصناعي لتشخيص | COVID-19 (كورونا)
تم تسخير الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع لتشخيص وإدارة مرض كوفيد-19. وقد تم تطبيقه على الأشعة السينية للصدر، والأشعة المقطعية، وحتى الموجات فوق الصوتية، مما يساعد في اكتشاف الأنماط المرتبطة بكوفيد-19. وقد تم استكشاف تحليل الصوت والسعال كمؤشرات مبكرة. تراقب الأجهزة القابلة للارتداء العلامات الحيوية للمرضى عن بعد، وهي مفيدة بشكل خاص لأولئك الذين يعيشون في عزلة. يعمل الذكاء الاصطناعي على تسريع اكتشاف الأدوية من خلال تحديد العلاجات المحتملة من قواعد البيانات الموجودة. تستخلص معالجة اللغات الطبيعية الأفكار من المؤلفات الطبية، بينما يساعد تحليل العينات التشريحية المرضية في تشخيص المضاعفات. يوفر تكامل البيانات رؤية شاملة من خلال دمج سجلات المرضى والاختبارات والبيانات الوبائية. يساعد الذكاء الاصطناعي أخصائيي الأشعة على تحديد أولويات الحالات العاجلة، وتحسين حملات التطعيم، وضمان خصوصية البيانات في تتبع الاتصال. من التنبؤ بتفشي المرض عبر وسائل التواصل الاجتماعي إلى المساعدة في تحليل المشاعر العامة، يشمل دور الذكاء الاصطناعي في كوفيد-19 التشخيص والعلاج ومراقبة الصحة العامة، ومع ذلك فإن تكامله يتطلب التحقق الدقيق والاعتبارات الأخلاقية من خلال التعاون بين خبراء الذكاء الاصطناعي ومتخصصي الرعاية الصحية.
