מדענים במעבדות ARUP פיתחו כלי בינה מלאכותית (AI) שמזהה טפילי מעיים בדגימות צואה בצורה מהירה ומדויקת יותר מאשר שיטות מסורתיות, מה שעשוי לשנות את האופן שבו מעבדות מאבחנות זיהומים טפיליים ברחבי העולם.
זיהוי טפילים תחת המיקרוסקופ כבר מזמן משימה קפדנית הדורשת מומחים מיומנים ביותר לסרוק ידנית כל דגימה לאיתור ציסטות, ביצים או זחל. כעת, מודל למידה עמוקה, המכונה רשת עצבית קונבולוציונית (CNN), משיג את העבודה הזו בדרגה גבוהה של דיוק, על פי מחקר שפורסם ביום שלישי ב- כתב עת למיקרוביולוגיה קלינית.
החוקרים הוכיחו שמערכת הבינה המלאכותית יכולה לזהות טפילים בצואה רטובה ברגישות גבוהה יותר מאשר צופים אנושיים, אפילו אלה עם ניסיון של שנים בציד אחר סימנים אלה.
זה היה מאמץ פורץ דרך, ומה שהשגנו מדהים. מחקרי האימות שלנו הוכיחו שלאלגוריתם AI יש רגישות קלינית טובה יותר, מה שמשפר את הסבירות שייתכן שיתגלה טפיל פתוגני".
בליין מתיסון, הסופר הראשי, המנהל הטכני של ARUP לטפילולוגיה ומרצה נלווה, המחלקה לפתולוגיה של אוניברסיטת יוטה
ARUP, מעבדת התייחסות ארצית מובילה, היא מיזם עצמאי ללא מטרות רווח של אוניברסיטת יוטה ושל המחלקה לפתולוגיה של בית הספר לרפואה, שם מתיסון היא מורה נלווה.
אימון ה-AI על אלפי דוגמאות
כדי לבנות ולבדוק את המערכת, ARUP ושותפתה, חברת טכנולוגיה ביוטה בשם Techcyte, הכשירו את הבינה המלאכותית באמצעות יותר מ-4,000 דגימות חיוביות לטפיל שנאספו ממעבדות ברחבי ארצות הברית, אירופה, אפריקה ואסיה. דגימות אלה ייצגו 27 מחלקות של טפילים, כולל מינים נדירים, כגון Schistosoma japonicum ו- Paracapillaria philippinensis מהפיליפינים, ו-Schistosoma mansoni מאפריקה.
"זה היה באמת מחקר חזק כשחושבים על מספר האורגניזמים והדגימות החיוביות ששימשו לאימות אלגוריתם הבינה המלאכותית", אמר מתיסון.
לאחר ניתוח אי התאמה, ההסכמה החיובית בין AI לסקירה ידנית הייתה 98.6%. הכלי גם אסף 169 אורגניזמים נוספים שהחמיצו בביקורות ידניות קודמות.
"אנחנו מזהים יותר אורגניזמים ממה שהיינו מזהים בלי הבינה המלאכותית, מה שמשפר את האבחון והטיפול בחולים שנפגעו", אמר אדם בארקר, סמנכ"ל התפעול של ARUP.
יתר על כן, מחקר מגבלת זיהוי מצא כי AI מצא באופן עקבי יותר טפילים ממה שעשו הטכנולוגים, גם כאשר הדגימות היו מדוללות מאוד, דבר המצביע על כך שהמערכת יכולה לזהות זיהומים בשלבים מוקדמים יותר או כאשר רמות הטפילים נמוכות.
מהחדשנות ליישום
ARUP הייתה חלוצה בשימוש בבינה מלאכותית בטפילולוגיה קלינית במשך שנים. בשנת 2019, היא הפכה למעבדה הראשונה בעולם שהחלה בינה מלאכותית על חלק הטריכרום של בדיקת הביציות והטפילים. במרץ 2025, היא הרחיבה את היכולת הזו לכלול את הניתוח הרטוב – והפכה למעבדה הראשונה שהשתמשה בבינה מלאכותית לכל תהליך הבדיקה.
העיתוי הזה הוכיח את עצמו כראוי: באוגוסט קיבל ARUP מספר שיא של דגימות לבדיקת טפילים. היעילות שהושגה באמצעות AI אפשרה למעבדה לעמוד בביקוש מבלי לפגוע באיכות.
"אלגוריתם AI טוב רק כמו הצוות שמזין את הנתונים", אמר בארקר. "יש לנו צוות פנומנלי שהשתמש בידע ובכישורים הנרחבים שלהם כדי לבנות פתרון AI יוצא דופן שמועיל לא רק למעבדה, אלא גם למטופלים."
ARUP ו-Techcyte מתכננות להמשיך ולהרחיב את תפקידה של AI בבדיקות אבחון. מעבר לטפילולוגיה, ARUP כבר הטמיעה בינה מלאכותית כדי לסייע בבדיקות Pap והיא מפתחת כלים נוספים לייעל את פעולות המעבדה ולשפר את דיוק האבחון.
