كشف باحثون من جامعة كامبريدج بالتعاون مع UCL وجامعة كوين ماري في لندن عن نظام ذكاء اصطناعي جديد يُدعى CytoDiffusion قادر على تحليل خلايا الدم بدقة تتجاوز تتفوق على الأطباء المختصين.

النظام يعتمد على الذكاء الاصطناعي التوليدي، وهو النوع نفسه المستخدم في أدوات إنشاء الصور مثل DALL·E، لكن وظيفته هنا طبيّة دقيقة: فحص الشكل والتركيب المورفولوجي لخلايا الدم لتحديد الأمراض مبكراً، وعلى رأسها اللوكيميا.

الدراسة نُشرت في مجلة Nature Machine Intelligence، وتشير إلى إمكانات كبيرة لتغيير طريقة تشخيص اضطرابات الدم مستقبلاً.

لماذا نحتاج إلى AI لتحليل خلايا الدم؟

يتطلب تحليل خلايا الدم مهارة عالية وخبرة طويلة، لأن:

خلايا الدم تختلف في أشكالها وأحجامها ووظائفها.

اكتشاف التغيّرات الصغيرة في شكل الخلايا أمر حاسم لتشخيص الاضطرابات.

شريحة دم واحدة قد تحتوي على آلاف الخلايا، وهو عدد يستحيل على البشر فحصه بالكامل.

حتى الخبراء قد يختلفون في تقييم العينات الصعبة.

هنا يظهر دور CytoDiffusion، الذي يمكنه فحص جميع الخلايا في العينة دون إغفال أي تفصيلة.

قال الباحث سيمون دلتادهال، المؤلف الأول للدراسة:

“البشر لا يمكنهم رؤية كل خلية في الشريحة، لكن النموذج يستطيع ذلك، ويُبرز أي خلايا غير طبيعية للمراجعة.”

كيف يتعلم CytoDiffusion؟ أكبر قاعدة بيانات من نوعها

لإنشاء النموذج، درّب الباحثون النظام على:

أكثر من نصف مليون صورة لشرائح دم مأخوذة من مستشفى أدينبروك في كامبريدج.

صور تشمل جميع أنواع خلايا الدم الشائعة والنادرة.

صور تتضمن عناصر مربكة عادة للأنظمة الآلية.

يقوم النموذج بتمثيل كامل للطيف البصري لشكل الخلايا، وليس فقط تصنيفها، مما يجعله أكثر قدرة على:

التعامل مع اختلافات المستشفيات والمجاهر والصبغات.

التعرف على الخلايا الشاذة أو النادرة التي قد تشير إلى أمراض خطيرة.

تفوق واضح على أحدث الأنظمة وحتى على البشر

1. حساسية أعلى في كشف الخلايا المرتبطة باللوكيميا

CytoDiffusion كان أكثر حساسية من الأنظمة الحالية في اكتشاف الخلايا غير الطبيعية المرتبطة بسرطان الدم.

2. أداء ممتاز رغم بيانات تدريب أقل

تفوق على نماذج أخرى حتى عند تدريبه على عدد أقل بكثير من الصور.

3. القدرة على تقييم عدم اليقين

النظام لا يكتفي بإعطاء ناتج، بل يخبرك عندما يكون غير متأكد، وهي ميزة تتفوق حتى على البشر.

قال دلتادهال: “النموذج لم يقل إنه متأكد ثم يخطئ. وهذا شيء يقع فيه البشر أحياناً.”

قدرة مذهلة على توليد صور خلايا دم حقيقية تماماً

أظهر الباحثون أن النظام قادر على إنشاء صور خلايا دم اصطناعية يصعب تمييزها عن الصور الحقيقية.

وفي اختبار على 10 أطباء دم متمرّسين، كانت قدرتهم على كشف الصور المولدة مساوية للصّدفة!

قال دلتادهال بدهشة: “حتى الخبراء الذين يرون خلايا الدم طوال اليوم لم يستطيعوا التمييز.”

فتح علمي للجميع: أكبر قاعدة بيانات عالمية متاحة مجاناً

أعلن الفريق البحثي أنه سيُطلق أكبر قاعدة بيانات مفتوحة لصور شرائح الدم تضم:

أكثر من 500 ألف صورة

أنواع خلايا متنوعة

حالات نادرة وشاذة

وذلك لتمكين الباحثين حول العالم من:

تطوير نماذج AI جديدة

اختبار الأنظمة الحالية

تحسين دقة التشخيص

دعم الابتكار الطبي المفتوح

ليس بديلاً عن الأطباء، بل شريكاً ذكياً لهم

رغم أداء CytoDiffusion المذهل، يؤكد العلماء أنه لن يحل محل الأطباء.

دوره هو:

فرز الحالات الروتينية تلقائياً

إبراز الحالات غير الطبيعية

توفير دعم تشخيصي قائم على بيانات هائلة

تعزيز القدرة التنبؤية والإرشادية في الطب

قال البروفيسور باراشكيف ناتشيف من UCL: “القيمة الحقيقية للذكاء الاصطناعي في الطب ليست في تقليد البشر، بل في تمكين قدرات تتجاوز ما يستطيع البشر فعله.”

مع ذلك، يشدّد الباحثون على ضرورة تسريع النظام واختباره على مجموعات سكانية أكثر تنوعاً لضمان العدالة والدقة.