Mallinckrodt Institute of Radiology (MIR) בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס מקים מרכז חדש המוקדש לפיתוח כלי הדמיה מבוססי AI לשיפור האבחון והטיפול המדויק של סרטן, מחלות לב וכלי דם, מחלות נוירולוגיות ומצבים רבים אחרים. המרכז החדש למדעי הדמיה חישוביים ובינה מלאכותית מפגיש משתפי פעולה מכל רחבי WashU Medicine ואחרים מבית הספר להנדסה McKelvey של WashU.
בינה מלאכותית כבר הראתה הבטחה ליכולתה לנתח אוספים עצומים של תמונות רפואיות כדי ליצור תובנות רלוונטיות מבחינה קלינית, זיהוי דפוסים וחריגות שרופאים עשויים שלא לזהות בעצמם.
מכון מלינקרודט לרדיולוגיה היה זה מכבר מוביל לאומי בפיתוח טכנולוגיות הדמיה חדשניות, מהמצאת טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים ועד ליישומי AI של ימינו באבחון וניתוח תמונות, והמרכז החדש הזה מייצג הרחבה שאפתנית של היכולת שלנו. שילוב בינה מלאכותית בהדמיה ישפר את האופן שבו אנו מאבחנים מחלה, מנבאים את התקדמותה ונתאים את הטיפולים לצרכים הייחודיים של כל מטופל".
פמלה ק. וודארד, MD, הפרופסור של אליזבת אי. מאללינקרודט וראש ה-MIR ב-WashU Medicine
המרכז החדש יסייע לקדם טכנולוגיות הדמיה מונעות בינה מלאכותית, כמו שתיים שפותחו לאחרונה ב-WashU Medicine – בשיתוף עם MIR – שממוסחרות. כלי אחד יכול לנתח ממוגרפיה כדי לחזות את הסיכון של מטופל בודד לחלות בסרטן השד במהלך חמש השנים הבאות.
אחר ממפה במהירות את המוח כדי לעזור לנוירוכירורגים לתכנן ניתוחים עדינים ולהימנע מאזורים רגישים השולטים בדיבור, בתנועה ובתפקוד הקוגניטיבי. המרכז יהווה מרכז למומחיות בניתוח תמונות המשתמש בכלי מחשוב מתוחכמים כדי למצוא דפוסים במערכי נתונים של מיליוני תמונות רפואיות ורישומי חולים ללא זיהוי, המספקים תובנות הן לגבי ההתקדמות והן לגבי הטיפול הפוטנציאלי במחלה. המרכז יתמוך גם בהדרכה על כלים אלו עבור קלינאים וחוקרים.
המרכז החדש יצטרף למערכת אקולוגית צומחת של WashU של יוזמות AI שיתופיות שעוזרות לעצב את עתיד הרפואה. אלה כוללים את המרכז לבריאות AI (CHAI), שהוקם כחלק מההסכם המשותף לבניית שיתוף פעולה עמוק יותר בין BJC Health System ו-WashU Medicine ומתמקד בהפיכת שירותי הבריאות למותאם ויעיל יותר עבור המטופלים ויעיל יותר עבור הספקים; וה-AI for Health Institute ב-WashU McKelvey Engineering, שעובד על חידושים רפואיים אחרים המופעלים על ידי בינה מלאכותית.
המרכז למדעי הדמיה חישוביים ובינה מלאכותית יתמקד בעיקר בפיתוח אפליקציות הדמיה רפואיות מבוססות בינה מלאכותית המשלבות מידע מסוגי הדמיה שונים – החל מתמונות מיקרוסקופ דיגיטלי של תאים ועד סריקות MRI ועד צילומי רנטגן – כדי לזהות קשרים אינפורמטיביים קליניים ביניהם. זה עשוי לכלול זיהוי אינדיקטורים מוקדמים שלא היו ידועים בעבר להתפרצות המחלה שיכולים לאפשר התערבויות קליניות יעילות יותר.
המרכז יפגיש מומחי הדמיה בינה מלאכותית וחוקרים מרחבי הקריה הרפואית, כולל מרכז סיטמן לסרטן, הממוקם בבית החולים היהודי בארנס וב-WashU Medicine, וממחלקות הרפואה של בית הספר, לנוירולוגיה, לפסיכיאטריה ואונקולוגיה קרינה.
תמונה ברורה של עתיד הרפואה
המרכז החדש יכיל מידע ממאגרי ההדמיה של כל המחלקות המשתתפות, המייצגים יחד מגוון שיטות הדמיה על פני סוגים רבים ושונים של מחלות. הכלים המופעלים על ידי AI שפותחו מאותם מערכי נתונים גדולים יאפשרו אבחון מדויק יותר ויותר עבור מטופלים בודדים, אמר וורדרד.
אלגוריתמי AI המיושמים על הדמיה רפואית כבר שימשו לאיתור ולסווג תת-סוגים חדשים של כמה הפרעות בדרכים שיכולות להנחות החלטות טיפול קליני. רוחב המידע שיהיה זמין במרכז החדש יאיץ עבודה זו במגוון רחב יותר של תנאים.
את המרכז החדש יוביל מארק אנסטסיו, דוקטור, מומחה מוביל במדעי הדמיה חישובית ובינה מלאכותית ליישומי הדמיה. הוא מצטרף ל-WashU כפרופסור המוכשר ממלינקרודט למדעי ההדמיה עבור MIR, שם הוא יהיה גם סגן היו"ר למדעי הדמיה וחקר בינה מלאכותית. הוא גם יהיה פרופסור להנדסת חשמל ומערכות בהנדסת McKelvey. אנסטסיו מגיע ל-WashU מאוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין, שם שימש כראש המחלקה לביו-הנדסה בשש השנים האחרונות.
"מוסדות עם מרכזים רפואיים אקדמיים מובילים המאחדים נתונים רפואיים, מומחיות קלינית ומחקר AI מתקדם יובילו את המהפכה הבאה בתחום הבריאות", אמר אנסטסיו. "WashU הוא בדיוק מוסד כזה ובית אידיאלי למרכז הזה שיאפשר לנו לבנות קהילה שתניע חדשנות שמקדם את הטיפול בחולים בדרכים שמעט מוסדות אחרים יכולים להשיג."
כחלק מאותו בניין קהילה, אנסטסיו תצטרף לצוות המנהיגות של תוכנית ההדמיה האונקולוגית במרכז הסרטן Siteman. הוא יהיה גם קצין המידע הראשי למחקר בתחום ההדמיה הביו-רפואית במכון למידענות, מדעי נתונים וביוסטטיסטיקה (I2DB), שם הוא יעבוד עם מנהל המכון פיליפ RO פיין, דוקטור, ג'נט וברנרד בקר פרופסור לרפואה. פיין הוא גם קצין AI הבריאות הראשי של CHAI וסגן הקנצלר לאינפורמטיקה ביו-רפואית ומדעי נתונים ב-WashU Medicine.
"לצילום המותאם בינה מלאכותית יש פוטנציאל להיות טרנספורמטיבי עבור הרפואה כמו גלים קודמים של חדשנות – מאימוץ רישומי בריאות אלקטרוניים ועד לעליית הרפואה המדויקת והופעתה של יצירת ראיות בעולם האמיתי", אמר פיין. "הטרנספורמציה הזו מתממשת כאן ב-WashU Medicine בגלל הסביבה הדינמית והשיתופית הקיימת במוסד שלנו, המודגמת ביוזמות מובילות, טרנס-דיסציפלינריות כמו זו."
אהרון בוביק, דוקטורט, דיקן WashU McKelvey Engineering והפרופסור של James M. McKelvey, אמר כי מרכזים ייעודיים כגון זה יהיו חיוניים למיצוי המומחיות הרפואית וההנדסית הדרושה לבניית הפוטנציאל של AI ביישומים רפואיים.
"הדמיה רפואית מציעה כמה מהאתגרים המרגשים ביותר במדעי ההדמיה ובבינה מלאכותית, שניהם תחומי ליבה של מק'קלווי הנדסה", אמר בוביק. "אני בטוח שהחידושים שהמרכז הזה יאפשר על ידי שילוב הכישורים של הפקולטה להנדסה ב-WashU עם מגוון המומחיות הרפואית הרחבה ב-WashU Medicine יובילו להתקדמות שתניע את המדע קדימה וגם תועיל למטופלים."
