تشخیص بیماری با هوش مصنوعی

هوش مصنوعی کامپیوترها، می‌تواند حتی قبل از پزشکان، به تشخیص تعدادی از بیماری‌ها کمک کند.

تشخیص برخی از بیماری‌ها ساده است و هر پزشکی می‌تواند با یک معاینه و شرح حال مختصر از عهده آن برآید. اما برای تشخیص تعداد دیگری از بیماری‌ها، تیزهوشی پزشک، یک استنتاج قوی ذهنی و آزمایشات دقیق لازم است. تعدادی از بیماری‌ها هم طوری هستند که به سبب ماهیت زیرپوستی و تدریجی خود، غالبا خیلی دیر تشخیص داده می‌شوند.

کامپیوترها و برنامه‌های کامپیوتری مسلما در حال حاضر نمی‌توانند معجزه کنند و هنوز هوش مصنوعی نمی‌تواند جای پزشکان را بگیرد، اما در مورد برخی از بیماری‌های خاص، هوش مصنوعی به صورت هیجان‌انگیزی می‌تواند یاور پزشکان باشد و حتی خیلی زودتر از پزشکان، بیماری‌ها را تشخیص بدهد. پست امروز مثال‌هایی از همین بیماری‌ها را مطرح می‌کند:

محتوایمان را با توضیح شرح حال کودکی شروع می‌کنیم که نامش را بیماری شماره دو می‌گذاریم. پدر و مادرش نزدیک به سی سال داشتند که صاحب این فرزند شدند، در هنگام تولد این کودک هیچ مشکل خاصی نداشت. اما بعد از چند ماه مشخص شد که یک جای کار می‌لنگد، او مبتلا به عفونت گوش شد و در پی آن یک شب، مشکل تنفسی پیدا کرد. وزنش نسبت به سن‌اش پایین بود و تا پنج سالگی قادر به تکلم نبود.

از این زمان، او دچار تعدادی حملات تشنج شد. MRI مغزی، تحلیل مولکولی و تست‌های ژنتیکی اولیه، هیچ کمکی به تشخیص بیماری او نکردند. تا اینکه در سال ۲۰۱۵ خانواده او تصمیم گرفتند که اجازه دهند توالی دقیق قسمتی از ژن‌های او موسوم به اگزوم‌ها دقیقا مشخص شود. اگزوم قسمتی از DNA است که ساخت پروتئین‌ها را کد می‌کند. امید آنها این بود که مشخص شود آیا فرزندشان یک بیماری ژنتیکی دارد یا نه.

وقتی نتیجه آزمایش آمد، مشخص شد که بیمار شماره ۲، سندرم ژنتیکی به نام کافین سیریس Coffin-Siris دارد. از آنجا که  او در کودکی علایم ظاهری معمول این بیماری مثل موهای کم‌پشت و انگشتان کوچک را نداشت، پزشکان احتمال نداده بودند که او ممکن است مبتلا به این سندرم باشد.

دکتر کرن گریپ تصمیم گرفت که نتیجه آزمایش را برای اعضای خانواده بیمار شماره ۲ توضیح بدهد. اما دکتر گریپ در این هنگام تصمیم گرفت که یک سرویس جدید تشخیص پزشکی را هم از نظر کارایی آزمایش کند. اسم این سرویسFace 2 Gene است.

اگر با فیس‌بوک آشنا باشید، می‌دانید که اگر یک بار چهره‌ای را به سیستم تشخیص چهره سایت معرفی کنید، در دفعات بعدی الگوریتم‌های تشخیص چهره این سایت می‌توانند چهره مورد نظر را حتی در یک عکس دست‌جمعی تشخیص بدهند. کاری که سرویس Face 2 Gene می‌کند تقریبا مشابه است.

کارشناسان، اطلاعات دقیق مربوط به تغییرات چهره ناشی از بیماری‌های ژنتیکی را برای این الگوریتم‌های هوش مصنوعی این سرویس تعریف می‌کنند و بعد این سرویس می‌تواند به سرعت عکس آپلود شده را با این اطلاعات مقایسه کند و پی به احتمال وجود بیماری ژنتیکی ببرد!

یعنی Face2Gene با اطلاعاتی مثل موقعیت چشم‌ها، کم بودن اندازه شکاف چشم‌ها و صدها ویژگی دیگر صورت، می‌تواند سندرم‌ها را با استفاده از فنوتیپ چهره تشخیص بدهد.

جای شگفتی بود که این سرویس توانست در عرض چند دقیقه با عکس بیمار شماره ۲، پی به بیماری او ببرد، در صورتی که ۱۶ سال طول کشید که پزشکان به همین تشخیص برسند!

جلوه دیگری از توانایی فناوری کامپیوتری در تشخیص زودهنگام بیماری‌ها، در بیماری اوتیسم مطرح می‌شود. هم‌اکنون آزمایشی به نام RightEye GeoPref Autism وجود دارد که می‌تواند با بیماری اوتیسم را در ۱۲ ماهگی تشخیص بدهد! از آنجا که در این بیماری مداخله زودهنگام بسیار اهمیت دارد، اهمیت این آزمایش خیلی شاخص و برجسته است.

این تست در نمایشگاه فناوری لاس وگاس امسال یا همان CES رونمایی شد. در این آزمایش حرکات چشم شیرخوار با حسگرها فروسرخ ارزیابی می‌شود. روی یک صفحه نمایش در جلوی شیرخوار، در یک قسمت چهره‌ها و آدم‌ها نمایش داده می‌شوند و در قسمت دیگر اشیای انتزاعی در معرض دید گذاشته می‌شوند.

بعد برنامه با دنبال کردن جهت حرکت شیرخوار متوجه می‌شود که او بیشتر متمایل به دیدن چهره‌ها یا اشیا است. از آنجا که در اوتیسم، کودک بیشتر به اشیای انتزاعی توجه می‌کند، بیماری او خیلی زود تشخیص داده می‌شود. در آزمایش مقدماتی که انجام شد مشخص شد که این آزمایش، در ۸۶ درصد موارد، موفق عمل کرده است.

جلوه هیجان‌انگیز دیگر هوش مصنوعی در تشخیص زودهنگام بیماری‌ها، در بیماری آلزایمر یا زوال عقل است. این بیماری باعث از کارافتادگی بیماران و از بین رفتن تدریجی حافظه‌شان می‌شود و در آمریکا ششمین علت مرگ محسوب می‌شود. اما متأسفانه تا زمانی که کاهش قوای شناختی، برجسته نشود، این بیماری تشخیص داده نمی‌شود.

اما یک شرکت فناوری که مقر آن در تورنتو است به نام شرکت Winterlight موفق شده که ابزاری برای تشخیص زودهنگام این بیماری با استفاده از تحلیل صدای بیماران بسازد. صدای بیماران آلزایمری در مراحل ابتدایی تغییرات ظریف و نامحسوسی پیدا می‌کند که چون بیشتر در طیف فرکانسی بالا قرار دارد، پزشکان و آدم‌ها اصلا متوجه‌اش نمی‌شوند. اما ابزار این شرکت می‌تواند در مراحل ابتدایی پی به این تغییر ببرد و تشخیص زودهنگام را ممکن کند.

تست‌های معمول تشخیص آلزایمر را نمی‌توان در فواصل کوتاه برای جمع آدم‌های سالخورده انجام داد و هزینه زیادی هم دارند. اما این آزمایش کامپیوتری را می‌توان چند بار در هفته به آسانی انجام داد.

به علاوه باید در نظر بگیرید که بیماران آلزایمری روزهای خوب و بد دارند. یعنی بعضی از روزها ممکن است عملکرد شناختی آنها بهتر از روزهای قبل باشد و از قضا، آزمایشات روتین هم دقیقا در همین روزها انجام شود. اما چون آزمایش شرکت وینترلایت را می‌توان در فواصل کوتاه انجام داد، بیماری دیگر به این علت پنهان نمی‌ماند و قابل تشخیص می‌شود.

همان طور که در مقدمه هم ذکر کردیم، همه این ابزارها، نیاز ما را به پزشکان از بین نمی‌برند. درست است که برای مثال آزمایش Face2Gene می‌تواند نیمی از هشت هزار بیماری ژنتیکی را با تحلیل الگوهای چهره و مقایسه با عکس‌های بیماران در پایگاه اطلاعاتی خود تشخیص بدهد، اما نیاز به پزشکی مثل دکتر کرن گریپ دارد که کنار کامپیوتر باشد، دانش لازم را در مورد بیماری‌های ژنتیکی داشته باشد و بتواند تشخیص نهایی را به صورت قطعی تأیید کند.

منبع: www.irantelemed.ir