تقنية الذكاء الاصطناعي تُسرّع تشخيص أورام الدماغ أثناء الجراحة

في تقدم رائد، تقوم تقنية الذكاء الاصطناعي (AI) بثورة في مجال جراحة أورام الدماغ. وقد استغل فريق متعدد التخصصات من الباحثين من UMC Utrecht، في تعاون مع خبراء من مركز الأميرة ماكسيما للأورام لدى الأطفال ومستشفى أمستردام الجامعي (Amsterdam UMC)، قدرات الذكاء الاصطناعي لتسريع تشخيص أورام الدماغ بشكل كبير أثناء الإجراءات الجراحية.

يوفر هذا الخوارزمية المتطورة للتعلم العميق، الجراحين العصبية معلومات حاسمة خلال ساعة ونصف فقط، وهي عملية كانت تتطلب أسبوعاً كاملاً بالطرق التقليدية. 

تشخيص سريع بفضل الذكاء الاصطناعي

تقليدياً، كان الجراحون العصبية يواجهون تحدياً كبيراً أثناء جراحات أورام الدماغ: عدم اليقين بشأن نوع الورم ومدى عدوانيته. وقبل هذا التطور الرائد، لم يكن التشخيص الدقيق متاحاً إلا بعد أسبوع من الجراحة، عقب التحليل الدقيق من قبل علماء الأمراض. 

ومع ذلك، يمكن للخوارزمية الجديدة للتعلم العميق، وهي نوع من الذكاء الاصطناعي، تحديد نوع الورم خلال 20 إلى 40 دقيقة. هذا التشخيص السريع يمكّن الجراحين العصبية من إجراء تعديلات حاسمة في الوقت الفعلي على استراتيجياتهم الجراحية، مما قد ينقذ الأرواح ويحسن نتائج المرضى.

الاستفادة من تسلسل الناقلات الدقيقة (Nanopore)

تكمن أساس هذه التكنولوجيا المذهلة في تسلسل الناقلات الدقيقة (Nanopore sequencing)، الذي يسهل القراءة المباشرة للحمض النووي DNA. وقد صُممت الخوارزمية، التي ابتكرها باحثو جامعة أمستردام الطبية (UMC Utrecht)، بعناية لتتعلم من آلاف لقطات الحمض النووي المحاكاة والواقعية. هذا النهج الرائد يتيح التعرف السريع على أنواع أورام الدماغ، مما يوفر للجراحين العصبية رؤى لا تقدر بثمن أثناء الجراحة. وقد أوضح ييرون دي ريدر، قائد مجموعة البحث في جامعة أمستردام الطبية ومعهد أوندك، قائلاً: "وهذا المعدل كافٍ لإجراء تعديلات فورية على الاستراتيجية الجراحية عند الحاجة."

مساهمة حيوية من بنك الأنسجة

كانت مكوناً حاسماً في تطوير هذه التكنولوجيا هي المساهمة القيمة لبنك الأنسجة الواسع الذي حافظ عليه مركز الأميرة ماكسيما. وقد سهل باستيان توبس، المسؤول عن مختبر الأورام لدى الأطفال في المركز، الربط الحاسم بين متطلبات غرفة العمليات والتكنولوجيا الجديدة. وقد لعب بنك الأنسجة، الذي حافظ على عينات الأنسجة من الأطفال المصابين بأورام الدماغ على مر السنين، دوراً محورياً في تدريب الخوارزمية والتحقق من صحتها. وقد مهد هذا التحالف الرائد بين الابتكار التكنولوجي وموارد بنك الأنسجة الطريق أمام اختراق محتمل لإعادة تعريف مجال الجراحة العصبية.

تطبيقات جراحية في الحياة الواقعية

للتحقق من فعالية التقنية الجديدة، خضعت لاختبارات صارمة في العالم الحقيقي أثناء جراحات الدماغ. في أوترخت، تم استخدام هذا النهج المبتكر مع الأطفال، بينما في أمستردام، طُبقت على المرضى البالغين. استغرق الإجراء بأكمله، من استخراج عينات الأنسجة في غرفة العمليات إلى تحديد نوع الورم، ساعة ونصف فقط. هذا التشخيص السريع يزود الجراحين العصبية بدقة وثقة غير مسبوقة، مما يمكنهم من تخصيص استراتيجياتهم الجراحية لرعاية المرضى بأفضل شكل ممكن.

تحويل رعاية المرضى

اعتمد مركز الأميرة ماكسيما بسرعة هذه التكنولوجيا الرائدة للأطفال الذين قد يؤثر مآلهم على الاستراتيجية الجراحية. وبالمثل، تنوي جامعة أمستردام الطبية (Amsterdam UMC) دمج هذه التقنية في ممارساتها اليومية لتسريع التشخيصات. ويؤكد إيلكو هوفينغ، جراح الأعصاب للأطفال والمدير السريري لأورام الأعصاب في مركز ماكسيما، على الإمكانيات التحويلية لتحليل الحمض النووي أثناء الجراحة. ويؤكد قائلاً: "يمكن أن يسبق ذلك الحاجة إلى عملية جراحية ثانية في الحالات التي يكون فيها الورم عدوانياً للغاية، مما يوفر على المرضى وعائلاتهم مخاطر إضافية وقلقاً.".

مجهود تعاوني

تمثل هذه الإنجاز الرائد تحالفاً بين مجالات الخبرة المتنوعة، بما في ذلك الباحثون الأساسيون، وأخصائيو الأمراض، والجراحون. ويؤكد يورين دي ريدر: "من المشجع أننا نجحنا في نقل هذه التكنولوجيا إلى الممارسة السريرية." ويمكن لهذا التعاون أن يحسن بشكل كبير نتائج جراحة أورام الدماغ ويرفع جودة رعاية المرضى بشكل عام.

من الضروري إجراء أبحاث واسعة النطاق لتوسيع نطاق تطبيق هذه التقنية الرائدة وتعزيز شموليتها. يهدف الباحثون إلى دمج أنواع أورام إضافية في الخوارزمية، لضمان الامتثال لمعايير المقارنة الدولية للبيانات. ستستمر الأبحاث المقارنة في تقييم فعالية الطريقة الجديدة والمسرعة مقارنة بالنهج التقليدي الذي يستغرق وقتاً طويلاً. ستسلط هذه الجهود الضوء على الأثر الدائم لهذه التكنولوجيا التحويلية على جودة حياة المرضى على المدى الطويل.