الذكاء الاصطناعي يتنبأ بسرطان الثدي خلال 5 سنوات - إدارة الغذاء والدواء الأمريكية تعلن عن إنجاز تقني جديد

حصلت تقنية جديدة تستخدم الذكاء الاصطناعي لتحليل صور الثدي بالأشعة السينية وتحسين دقة التنبؤ بخطر إصابة المرأة بسرطان الثدي خلال خمس سنوات على تصنيف "جهاز مبتكر" من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). وقد مُنحت هذه التقنية، التي طورها باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس، ترخيصًا لشركة Prognosia Inc.، وهي شركة ناشئة تابعة لجامعة واشنطن.

يقوم النظام بتحليل صور الثدي الشعاعية (الماموجرام) ويُنتج درجة خطر تُحدد احتمالية إصابة المرأة بسرطان الثدي خلال السنوات الخمس المقبلة. تتوافق هذه التقنية مع نوعي صور الثدي الشعاعية: أربع صور ثنائية الأبعاد للثدي، تُلتقط بتقنية التصوير الشعاعي الرقمي كامل المجال، وصورة ثلاثية الأبعاد مُركّبة للثدي، تُلتقط بتقنية التصوير المقطعي الرقمي للثدي.

الأهم من ذلك، يوفر النظام تقديرًا مطلقًا لخطر الإصابة لمدة خمس سنوات، يقارن خطر إصابة المرأة بمتوسط الخطر بناءً على معدلات الإصابة الوطنية بسرطان الثدي. يوفر هذا تقديرًا ذا مغزى يتوافق مع الإرشادات الوطنية الأمريكية للحد من المخاطر، مما يسمح للأطباء بمعرفة الخطوات التي يجب اتخاذها في حال ارتفاع خطر الإصابة لدى المرأة.

يُتيح تصنيف "الجهاز المُبتكر" من قِبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) عملية مراجعة مُعجّلة للحصول على الموافقة الكاملة على التسويق، مما يُتيح للمرضى والأطباء وصولاً أسرع إلى الأجهزة الطبية الجديدة. وقد خضعت المنتجات الحاصلة على هذا التصنيف لاختبارات دقيقة، وأثبتت قدرتها العالية على تحسين علاج أو تشخيص الحالات المُنهكة أو المُهددة للحياة.

تم تطوير حزمة البرامج، التي تسمى Prognosia Breast، من قبل الدكتور جراهام أ. كولديتز، أستاذ الجراحة في Naiss-Hein والمدير المساعد للوقاية والسيطرة في مركز Siteman للسرطان في مستشفى Barnes-Jewish وكلية الطب بجامعة واشنطن، والدكتور شو (جوي) جيانج، أستاذ مشارك في الجراحة في قسم الصحة العامة في كلية الطب بجامعة واشنطن.

أسس كولديتز وجيانج شركة Prognosia في عام 2024 بالتعاون مع مكتب إدارة التكنولوجيا بجامعة واشنطن (OTM) وBioGenerator Ventures، والتي قدمت الأخيرة الدعم المالي وخبرة استراتيجية الأعمال من رائد الأعمال المقيم ديفيد سمولر، الحاصل على درجة الدكتوراه.

البرنامج عبارة عن نظام تعلم آلي مُدرّب مسبقًا، يُحلل صور الثدي بالأشعة السينية ويُقدّر احتمالية الإصابة بسرطان الثدي خلال السنوات الخمس المقبلة، بالاعتماد فقط على الصور وعمر المرأة. ووفقًا للمطورين، يُقدّر برنامج Prognosia Breast احتمالية الإصابة بسرطان الثدي خلال السنوات الخمس بدقة أكبر بمرتين و2.2 مرة من الطريقة التقليدية، التي تعتمد على استبيان يأخذ في الاعتبار عوامل مثل العمر والعرق والتاريخ العائلي.

تم تدريب النظام على صور ماموغرام سابقة لعشرات الآلاف من النساء اللواتي خضعن لفحص سرطان الثدي في مركز سيتمان للسرطان. أصيبت بعضهن لاحقًا بالسرطان، مما سمح للنظام بـ"تعلم" التعرف على العلامات المبكرة لتطور الورم - وهي علامات لا يلاحظها حتى الطبيب ذو الخبرة العالية.

قالت كولديتز: "نحن متحمسون لإمكانيات هذه التقنية في تحسين التنبؤ بمخاطر سرطان الثدي والوقاية منه على نطاق واسع، بغض النظر عن مكان فحص المرأة". وأضافت: "الهدف على المدى الطويل هو إتاحة هذه التقنية لكل امرأة تخضع لفحص تصوير الثدي بالأشعة السينية، في أي مكان في العالم".

"بغض النظر عن نوع الصورة التي تم الحصول عليها، تظهر بياناتنا إمكانات البرنامج في تحديد النساء الأكثر عرضة لخطر الإصابة بسرطان الثدي على مدى السنوات الخمس المقبلة، مما يمنحهن الفرصة لاتخاذ خطوات مستهدفة للحد من هذا الخطر."

يمكن أن يكون للجهاز الجديد تأثير كبير على التنبؤ بالمخاطر، نظرًا لوجود البنية التحتية اللازمة لنشر البرنامج فورًا في أي مكان يُجرى فيه تصوير الثدي بالأشعة السينية. إضافةً إلى ذلك، تخضع العديد من النساء لتصوير الثدي بالأشعة السينية بانتظام. ووفقًا لمسح أجرته مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) عام ٢٠٢٣، أفادت أكثر من ٧٥٪ من النساء اللواتي تتراوح أعمارهن بين ٥٠ و٧٤ عامًا بأنهن خضعن لتصوير الثدي بالأشعة السينية خلال العامين الماضيين.

حتى مع انتشار الفحص، تُشخَّص حوالي 34% من النساء المصابات بسرطان الثدي في الولايات المتحدة في مراحل متأخرة من المرض. ووفقًا للباحثين، من المرجح أن تُحسِّن القدرة على تقدير المخاطر قبل خمس سنوات من ظهور المرض من الكشف المبكر، مما يُقلِّل من عدد حالات التشخيص في مراحل متأخرة. وقد ثَبُتَ أن الكشف المبكر يُحسِّن فعالية العلاج ويُخفِّض وفيات سرطان الثدي.

قال الدكتور دوج إي فرانز، نائب رئيس جامعة واشنطن لشؤون الابتكار والتسويق: "إن الحصول على لقب الجهاز المبتكر هو بمثابة اعتراف قوي بتفاني فريق البحث الاستثنائي ورؤيته لتحسين تشخيص وعلاج سرطان الثدي".

يتطلب إنشاء برنامج يُمكن دمجه بسرعة في سير عمل أي مركز تصوير ثدي بالأشعة السينية سنوات من العمل الدؤوب. ويُحسّن هذا البرنامج بشكل كبير القيمة السريرية لتصوير الثدي بالأشعة السينية الروتيني، بغض النظر عن مكان إجرائه. ويُعدّ مثالاً بارزاً على الدور المهم الذي تلعبه ريادة الأعمال والتسويق التجاري في جامعة واشنطن في ترجمة الأبحاث المتطورة إلى تقنيات عملية تُحسّن رعاية المرضى.

يوفر الجهاز تقييمًا لمخاطر الإصابة على مدار خمس سنوات، يهدف إلى استكمال، وليس استبدال، التحليل الذي يُجريه أخصائيو الأشعة، الذين سيواصلون مراجعة صور الثدي الشعاعية وفقًا للبروتوكولات القياسية. ويُعتبر خطر الإصابة على مدار خمس سنوات بنسبة 3% أو أكثر مرتفعًا، وفقًا للجمعية الأمريكية لعلم الأورام السريري وفريق عمل الخدمات الوقائية الأمريكي. وتوصي الجمعيتان بإحالة النساء ذوات درجات الخطر المرتفعة إلى أخصائيين يمكنهم تقديم المزيد من النصائح لهن بشأن استراتيجيات الفحص والوقاية الإضافية.

تُشخَّص امرأة واحدة من كل ثماني نساء تقريبًا في الولايات المتحدة بسرطان الثدي خلال حياتها. قد تخضع النساء المعرضات لخطر أكبر للفحص بشكل أكثر تكرارًا، والذي قد يشمل فحوصات تصويرية أخرى، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، وفي بعض الحالات، أدوية العلاج الكيميائي، مثل تاموكسيفين، أو العلاج الهرموني كإجراء وقائي. عند توافر هذه الخيارات، من المهم تحديد النساء المعرضات لخطر أكبر حتى يتمكنّ من الوصول إلى أخصائيين لمساعدتهن في اتخاذ القرارات المهمة.

يخطط الفريق لإجراء تجربة سريرية في مركز سيتمان للسرطان، باستخدام تقييم مخاطر الإصابة بسرطان الثدي من خلال برنامج "بروجنوسيا" بالتزامن مع بروتوكولات فحص تصوير الثدي بالأشعة السينية القياسية. تشمل البروتوكولات القياسية مراجعات تصوير الثدي بالأشعة السينية وتقييمات كثافة الثدي، وهي متوفرة بالفعل لجميع المرضى. سيتم إحالة النساء الأكثر عرضة للخطر إلى أخصائيي صحة الثدي الذين يساعدون المرضى على تحديد خياراتهم لإدارة مخاطر الإصابة بسرطان الثدي المرتفعة.

على الرغم من أن تصوير الثدي الحديث يتميز بتكنولوجيا متطورة ويُستخدم على نطاق واسع للكشف عن الأورام الموجودة، إلا أن التنبؤ بمخاطر الإصابة بسرطان الثدي اليوم لا يزال قائمًا على الاستبيانات، ولا يُقدّر المخاطر المستقبلية بدقة. وقد ركّز عملنا على معالجة هذا القصور. ويمكن أن يُحدث الانتقال إلى التنبؤ بالمخاطر القائم على الصور، والذي تُظهر أبحاثنا أنه أكثر دقة، ثورة في رعاية المرضى.

ينطبق تصنيف إدارة الغذاء والدواء الأمريكية الحالي على تحليل صور الماموجرام المأخوذة في وقت واحد. يخطط الباحثون مستقبلًا لتحديث نظام Prognosia Breast ليتمكن النظام من تحليل صور الماموجرام للمريض نفسه على مدار عدة سنوات، مما قد يُحسّن دقة التنبؤات.