סרטן ריאות הוא אחת המחלות המאתגרות ביותר, מה שהופך את האבחנה המוקדמת לחיונית לטיפול יעיל. למרבה המזל, ההתקדמות בבינה מלאכותית (AI) הופכת את בדיקת סרטן הריאות, ומשפרת הן את הדיוק והיעילות. בעוד ששיטות סינון נוכחיות כמו CT במינון נמוך עוזרות לאשר חשדות של סרטן הריאות, הן לעתים קרובות סובלות משיעורים חיוביים שווא גבוהים ושונות בדיווח על ממצאים מקריים ועם זאת קריטיים, כמו אלה הנוגעים למחלות לב וכלי דם. בנוסף, קצב המיון עבור CT במינון נמוך נותר נמוך (<10%), בגלל מחסור עולמי ברדיולוגים.
מחקר חדש שפורסם ב תקשורת טבע מציג מודל יסוד רב-משימות רב-משימות המשפר משמעותית את היכולות של CT במינון נמוך. מודל AI זה משפר את החיזוי של סיכון לסרטן הריאות ב- 20% ובסיכון לב וכלי דם ב -10%. מודל זה, שפותח ונבדק על ידי צוות בין -תחומי ממכון רנסלייר פוליטכני (RPI), אוניברסיטת Wake Forest (WFU) ובית החולים הכללי של מסצ'וסטס (MGH), הוא הראשון מסוגו שמטפל בו זמנית, יותר מאשר תריסר משימות הקשורות, משלבים נתונים מרובים הכוללים נושאי CT, דוחות רדיאולוגיה, רדיאולוגיה.
המחבר הראשון של המחקר הוא Chuang Niu, Ph.D., מדען מחקר ב- RPI. המחברים המקבילים כוללים את GE WANG, Ph.D., קלארק-קרוסן, יו"ר פרופסור ומנהל מרכז ההדמיה הביו-רפואי ב- RPI, כריסטופר ט. וויטלו, ד"ר דוקטורט, פרופסור ב- WFU, Mannudeep K. Kalra, MD, פרופסור ב- MGH. משתפי פעולה מרכזיים ב- RPI כוללים את פינגקון יאן, דוקטורט, וכריסטופר ד. קארמות, דוקטורט, כמו גם משותפים חשובים אחרים.
ההשפעה הקלינית הפוטנציאלית של עבודה זו היא עצומה. על ידי שילוב תמונות CT עם מידע על טקסטים, המודל משפר משמעותית את הגילוי והחיזוי של סרטן הריאות, גורם קריטי לשיפור תוצאות המטופלים. כמו כן, אחד היתרונות העיקריים של שימוש במודלים של יסוד ברפואה הוא שכאשר מאומנים בסריקות CT בהקרנה רחבה וסוגי נתונים אחרים, מודלים אלה יכולים להגביר את ביצועי הדגם במשימות חדשות קשורות. לדוגמה, מודל זה יכול לשפר את הביצועים בתחומים כמו אונקולוגיה, כאשר לעתים קרובות נתונים ספציפיים למשימות מוגבלים.
וואנג אמר כי "עבודה זו הואצה משמעותית באמצעות מתקן המחשוב בעל הביצועים הגבוהים של RPI. "כעת, הצוות הרב-מוסדי שלנו משפר עוד יותר את מודל היסוד שלנו בגודל הולך וגובר של נתונים רב-מודאליים, תוך שימוש במתקן המחשוב הגבוה של GPUs שלנו ובמדינת ניו יורק AI.
ד"ר וואנג וצוותו עושים צעדים חשובים לשיפור בריאות האדם על ידי שילוב של כוח ההדמיה הרפואית, AI ומחשוב בעל ביצועים גבוהים. RPI תמיד היה בחזית מדעי החישוב וההנדסה, והעניקה לגישה לפקולטה ולסטודנטים גישה לתשתית החישובית הטובה בעולם כדי להאיץ את ההתפתחות והתרגום של רעיונות טרנספורמטיביים. אנו נרגשים מהמשמעות של עבודה זו לעתיד הגילוי המוקדם של מחלות ומצפים לראות התקדמות נוספת. "
שחר גארד, דוקטורט, תומאס ר. פרינו ג'וניור '67 ופטרישיה א. פרינו דיקן בית הספר להנדסה ב- RPI
