تطوير نماذج ذكاء اصطناعي للكشف المبكر عن سرطان الحنجرة

أظهر باحثون أنه يمكن اكتشاف آفات الحبال الصوتية من خلال صوت المريض، وتفتح هذه النتائج الباب أمام تطبيق جديد للذكاء الاصطناعي للتعرف على الإنذارات المبكرة لسرطان الحنجرة من خلال التسجيلات الصوتية، حيث يمكن أن تكون مثل هذه الآفات حميدة، وقد تمثل أيضا المراحل المبكرة من سرطان الحنجرة.

وأجرى الدراسة باحثون من قسم المعلوماتية، علم الأوبئة السريرية، جامعة أوريغون للصحة والعلوم في الولايات المتحدة، ونُشرت نتائجها في مجلة آفاق الصحة الرقمية (Frontiers in Digital Health) في 12 أغسطس/آب، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.

يشكل سرطان الحنجرة عبئا صحيا عاما كبيرا، وقد قدِّر عدد حالات سرطان الحنجرة حول العالم في عام 2021 بنحو 1.1 مليون حالة، وتوفي بسببه ما يقرب من 100 ألف شخص.

تشمل عوامل الخطر الإصابة بهذا السرطان التدخين، والخمر، والإصابة بفيروس الورم الحليمي البشري، وتتراوح نسبة البقاء على قيد الحياة لمرضى سرطان الحنجرة بين 35% و78% على مدى 5 سنوات بعد العلاج، وذلك حسب مرحلة الورم وموقعه داخل الحنجرة.

ويعد الكشف المبكر عن السرطان أمرا بالغ الأهمية لسلامة المريض، يتم تشخيص سرطان الحنجرة حاليا من خلال تنظير الأنف بالفيديو والخزعات، وهي إجراءات شاقة وتتطلب تدخلا جراحيا، قد يستغرق الوصول إلى أخصائي قادر على إجراء هذه الفحوصات وقتا، مما يسبب تأخيرا في التشخيص.

صرح الدكتور فيليب جينكينز، باحث ما بعد الدكتوراه في المعلوماتية السريرية بجامعة أوريغون للصحة والعلوم، والمؤلف المشارك للدراسة: “نظهر هنا أنه باستخدام مجموعة من البيانات، يمكننا استخدام المؤشرات الحيوية الصوتية لتمييز أصوات المرضى الذين يعانون من آفات الحبال الصوتية عن غير المصابين بها”.

الرسائل الصوتية

شارك جينكينز وزملاؤه أعضاء في مشروع “جسر إلى الذكاء الاصطناعي المتعلق بالصوت” (Bridge2AI-Voice) ضمن ائتلاف “جسر إلى الذكاء الاصطناعي” “Bridge2AI” التابع للمعهد الوطني الأميركي للصحة، وهو مسعى لتطبيق الذكاء الاصطناعي على التحديات الطبية الحيوية المعقدة.

قاموا بتحليل الاختلافات في النبرة، والطبقة، والحجم، والوضوح ضمن النسخة الأولى من مجموعة بيانات عامة للذكاء الاصطناعي المتعلق بالصوت، مع ما يزيد عن 12 ألف تسجيل صوتي لـ306 مشاركين من جميع أنحاء أميركا الشمالية.

كان عدد قليل من المرضى مصابين بسرطان الحنجرة المعروف، أو تشوهات حميدة في الحبال الصوتية، أو حالتين أخريين في الحنجرة: خلل النطق التشنجي وشلل الحبال الصوتية أحادي الجانب.

تتمثل خطوة الباحثين التالية في استخدام الخوارزميات الجديدة على المزيد من البيانات واختبارها في المستشفيات على أصوات المرضى.

يقول جينكينز “للانتقال من هذه الدراسة إلى أداة ذكاء اصطناعي تتعرف على آفات الحبال الصوتية، سنقوم بتدريب النماذج باستخدام مجموعة بيانات أكبر من التسجيلات الصوتية، مصنفة من قبل متخصصين، ثم نحتاج إلى اختبار النظام للتأكد من أنه يعمل بشكل جيد على قدم المساواة للنساء والرجال”.

تجرى حاليا تجارب على أدوات صحية تعتمد على الصوت، وبناء على نتائج الدراسات توقع جينكينز أنه مع توافر مجموعات بيانات أكبر وتحقق سريري، قد تدخل أدوات مماثلة للكشف عن آفات الطيات الصوتية مرحلة الاختبار التجريبي خلال العامين المقبلين.