الذكاء الاصطناعي يساعد على سرعة تشخيص حالات الإصابة بـ«كورونا المستجد»

يشرح الباحثون أنه “من الطبيعي في ظل اجتياح فيروس كورونا المستجد للعالم أن تكون هناك حاجة مُلِحة إلى سرعة ودقة تشخيص الحالات المصابة، إذ يتم تشخيص فيروس “سارس-كوفيد 2″ في الوقت الحالي من خلال تقنية (RT-PCR)، وهي تقنية مستمدة من المجال النووي، وتُستخدم للكشف عن وجود مواد وراثية متأتية من أي نوع من المُمْرِضات، بما في ذلك الفيروسات، لكن تشخيص المرض باستخدامها قد يحتاج إلى يومين، وأحيانًا يجري تكرار الاختبار لاستبعاد أي احتمال لنتائج خطأ”.

كما تُعد أشعة الصدر المقطعية أداةً مهمة في تشخيص المرضى المصابين بعدوى سارس-كوفيد-2 في ظل وجود عجز في مجموعات الاختبار الخاصة بـ(RT-PCR)، لكن هذه الأشعة وحدها لا تكفي لاستبعاد حالات الإصابة بكوفيد-19 لدى بعض المرضى المصابين بأمراض أخرى في الرئة. كما أن نتائج الأشعة المقطعية قد تبدو طبيعيةً بالنسبة لبعض المرضى في المراحل الأولى من إصابتهم بالمرض.

وقد استخدم “يانج يانج” -أستاذ الأشعة المساعد في كلية طب “إيكهان” في “مونت سيناي” بنيويورك، والباحث الرئيسي في الدراسة- خوارزميات الذكاء الاصطناعي لدمج نتائج الأشعة المقطعية على الصدر مع الأعراض المرضية وتاريخ التعرُّض للإصابة ونتائج التحاليل المعملية؛ من أجل سرعة تشخيص مرضى كوفيد-19، إذ يمكن الحصول على نتائج نهائية خلال ثوانٍ في حالة ما إذا جرى تزويد الجهاز بوحدة معالجة الرسومات (GPU) التي تقوم بمعالجة الصور وعرضها بشكل سريع، وفي أقل من دقيقة باستخدام وحدة المعالجة المركزية CPU وفقًا للباحث الرئيسي.

ويوضح “يانج” في تصريحات لـ”للعلم” أن “البيانات الطبية للمريض تتضمن عُمره وجنسه، وتاريخ تعرُّضه للفيروس، ودرجة حرارته، وما إذا كان السعال مصحوبًا ببلغم أم لا، وتعداد كرات الدم البيضاء، وكذلك عدد العدلات المطلق (نوع من خلايا الدم البيضاء التي تشارك في مقاومة العدوى)، والنسبة المئوية للعدلات، وعدد الخلايا الليمفاوية المطلقة، والنسبة المئوية للخلايا الليمفاوية”.

يضيف “يانج” أنه “يمكن تطبيق نموذج الذكاء الاصطناعي في أي مكان طالما توافرت هذه البيانات”.

والمعروف أن تأكيد الإصابة بفيروس كورونا “سارس-كوفيد-2” عبر اختبار RT–PCR قد يستغرق ما بين 6 ساعات إلى 48 ساعة، ما يعني أن المرضى المصابين قد ينشرون العدوى لآخرين أو لمقدمي الرعاية الصحية إذا لم يكن بالإمكان عزل المشتبه بإصابتهم. وقد جرى الاستدلال على عدوى المستشفيات في 40% من الحالات في مجموعات كبيرة حديثًا، وفق الدراسة.

استطاع الباحثون تجربة هذا النموذج على قاعدة بيانات تحوي أشعة مقطعية ومعلومات طبية تخص 905 من المرضى، في الفترة ما بين 17 يناير 2020 و3 مارس 2020، تم الحصول عليها من 18 مركزًا طبيًّا في ضواحي الصين.

وكان عدد المرضى الذكور 488 والإناث 417، وتراوحت أعمار أفراد العينة بين سنة و91 سنة. وظهرت نتيجة 419 مريضًا إيجابية بتحليل سارس-كوفيد-2 باختبار RT-PCR.

وعمل مؤلفو الدراسة على تقييم نموذج الذكاء الاصطناعي على اختبار لعدد 279 حالة من بين 905 عينات، ومقارنة أدائه بالنتائج التي سجلها اثنان من أخصائيي أشعة الصدر.

ومن بين 145 حالة سلبية لـCOVID-19 في مجموعة الاختبار، تم تصنيف 113 بشكل صحيح من قِبَل كلٍّ من النموذج وأخصائي الأشعة.

يقول “يانج”: وجدنا أيضًا أن نموذج الذكاء الاصطناعي أسهم في تحسين الكشف عن حالات كوفيد-19 الإيجابية التي جرى تشخيصها باستخدام اختبار RT-PCR، والتي كانت الأشعة المقطعية الخاصة بأصحابها عادية، إذ ساعد على تعديل التشخيص إلى 17 حالةً إيجابية من بين 25 مريضًا، بينما كان تصنيف أطباء الأشعة لكل هذه الحالات بأنها سلبية.