اطمینان از حذف تمام تومورهای سرطانی حین جراحی با میکروسکوپ هوش مصنوعی 

به گزارش ایسنا ، دانشمندان میکروسکوپ جدیدی را توسعه داده اند که قادر است به سرعت از نمونه های بافت ضخیم با وضوح سلولی تصویربرداری کند.

بر اساس مطالعه اخیر منتشر شده در مجله National Academy of Sciences، این میکروسکوپ جراحان را قادر می سازد حذف کامل تومورها را تنها چند دقیقه پس از جراحی تأیید کنند.

" مری جین" دانشجوی دکترای مهندسی رایانه در دانشگاه" رایس" و نویسنده اصلی این مطالعه جدید بیان کرد:هدف اصلی این جراحی برداشتن تمام سلول های سرطانی است، اما تنها راه دانستن اینکه همه چیز برداشته شده است یا نه این است که زیر میکروسکوپ به تومور نگاه کنید.

او ادامه داد:امروزه فقط میتوان این کار را بدین صورت انجام داد که ابتدا بافت را به بخش های بسیار نازک تقسیم کرد و سپس آن قسمت ها را به صورت جداگانه تصویربرداری کرد. پروژه ما به دنبال تصویربرداری از مقادیر زیادی از بافت به صورت مستقیم و بدون هیچ برشکاری است.

در این دستگاه که میکروسکوپ هوش مصنوعی یادگیری عمیق با عمق میدان گسترش یافته یا" DeepDOF" نام دارد، هوش مصنوعی ، الگوریتم های رایانه را آموزش می دهد تا پردازش تصویر و فرآیند جمع آوری اولیه تصویر را بهینه کند.

امروزه قسمت های حاشیه تومور را بررسی می کنند و تهیه آنها نیز دشوار و هزینه بر است. بافت برداشته شده به صورت معمول به آزمایشگاه بیمارستان ارسال می شود، جایی که متخصصان یا آن را منجمد می کنند یا از مواد شیمیایی برای مطالعه آنها استفاده می کنند.

با این حال، فرآیند رایج کنونی زمان زیادی را صرف می کند و تجهیزات ویژه ای را می طلبد، ضمن اینکه به متخصصان امر نیز نیاز دارد که در مجموع هزینه زیادی را در بر دارد. همچنین معاینه برش های تومور در وسط جراحی برای بیمارستان ها معمول نیست و بسیاری از بیمارستان ها در سراسر جهان فاقد ابزارهای لازم برای این آزمایش هستند.

" آن گیلن واتر" استاد جراحی سر و گردن در دانشگاه" تگزاس" بیان کرد:روش های فعلی برای آماده سازی بافت برای ارزیابی وضعیت حاشیه در حین جراحی، از هنگامی که برای اولین بار در ۱۰۰ سال پیش معرفی شد، تغییر چشمگیری نکرده است. با فراهم آوردن توانایی ارزیابی دقیق وضعیت حاشیه تومور در سایت های درمانی،" DeepDOF" توانایی بهبود نتایج بیماران سرطانی را که تحت عمل جراحی قرار دارند، دارد.

" اشوک ویراراگاوان" که مشاور" جین" و همکار در این مطالعه است، بیان کرد:" DeepDOF" یک میکروسکوپ نوری استاندارد را همراه با یک لفافه فاز نوری ارزان قیمت به کار می گیرد که قیمت تصویربرداری از کل بافت را به کمتر از ۱۰ دلار کاهش می دهد. این میکروسکوپ، عمق میدان را تا پنج برابر میکروسکوپ های امروزی بیشتر می کند.

" یوبو تانگ" از پژوهشگران این مطالعه می گوید:به طور سنتی تجهیزات تصویربرداری مانند دوربین ها و میکروسکوپ ها جدا از نرم افزار و الگوریتم های پردازش تصویربرداری طراحی می شوند ، اما" DeepDOF" یکی از اولین میکروسکوپ هایی است که با در نظر گرفتن الگوریتم پردازش تصویر طراحی شده است.

هوش مصنوعی تقریباً هر صنعت و زمینه علمی را در قرن ۲۱ متحول کرده است. از شیمی کوانتوم گرفته تا روش های جدید و پیشگامانه تشخیص تومورهای خطرناک سرطانی، همگی توسط هوش مصنوعی و فناوری یادگیری عمیق دستخوش تغییر شده اند. اکنون نیز شکاف میان تشخیص و درمان بیماری ها در حال شروع به بهره گیری از کاربردهای هوش مصنوعی است و به لطف این مطالعه جدید از محققان دانشگاه" رایس" می تواند به جراحان کمک کند قبل از اتمام جراحی، موفقیت کار خود را ارزیابی کنند.