وجدت دراسة حديثة نشرت في مجلة Radiology أن أطباء الأشعة كانوا أفضل من أدوات الذكاء الاصطناعي في تحديد أو استبعاد ثلاثة أمراض رئوية شائعة من خلال أكثر من 2000 صورة أشعة سينية للصدر. تجاوز علماء الأشعة الذكاء الاصطناعي في الكشف الدقيق عن ثلاثة أمراض رئوية شائعة من خلال الأشعة السينية للصدر، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة الأشعة. أنتجت أداة الذكاء الاصطناعي، على الرغم من حساسيتها، المزيد من النتائج الإيجابية الخاطئة، مما يجعلها أقل موثوقية للتشخيص المستقل ولكنها مفيدة للآراء الثانية.
في دراسة أجريت على أكثر من 2000 صورة أشعة سينية للصدر، تفوق اختصاصيو الأشعة على الذكاء الاصطناعي في التحديد الدقيق لوجود أو عدم وجود ثلاثة أمراض رئوية شائعة، وفقًا لدراسة نُشرت في 26 سبتمبر في مجلة Radiology، وهي مجلة الجمعية الإشعاعية لأمريكا الشمالية (RSNA).
دور التصوير الشعاعي
قال الباحث الرئيسي لويس بليسنر، دكتوراه في الطب، وهو طبيب مقيم وباحث دكتوراه في قسم الأشعة في مستشفى هيرليف وجينتوفتي في كوبنهاغن، الدنمارك: "تعد الأشعة السينية للصدر أداة تشخيصية شائعة، ولكن تفسير النتائج بشكل صحيح يتطلب تدريبًا وخبرة مكثفة".
على الرغم من وجود أدوات الذكاء الاصطناعي المعتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء في السوق لمساعدة أطباء الأشعة، إلا أن التطبيق السريري لأدوات الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق للتشخيص الإشعاعي لا يزال في مراحله الأولى. وقال الدكتور بليسنر: "بينما تتم الموافقة على المزيد والمزيد من أدوات الذكاء الاصطناعي لاستخدامها في الطب الإشعاعي، هناك حاجة غير ملباة لمزيد من اختبار هذه الأدوات في سيناريوهات سريرية حقيقية". "يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي أن تساعد أخصائيي الأشعة في تفسير صور الأشعة السينية للصدر، لكن دقة التشخيص الفعلية لا تزال غير واضحة."
(أ) صورة شعاعية خلفية أمامية للصدر لمريض يبلغ من العمر 71 عامًا تمت إحالته للفحص الإشعاعي بسبب ضيق التنفس التدريجي الذي يظهر التليف الثنائي (السهم B). يُظهر التصوير الشعاعي الخلفي الأمامي للصدر لمريضة تبلغ من العمر 31 عامًا تم إحالتها للفحص الإشعاعي بسبب سعال عمره شهر واحد عتامة فجوة هوائية دقيقة عند حدود القلب اليمنى (السهم). (ج) صورة شعاعية أمامية للصدر لمريض يبلغ من العمر 78 عامًا تمت إحالته بعد وضع القسطرة الوريدية المركزية تظهر طية الجلد اليمنى (السهم). (د) يُظهر التصوير الشعاعي الخلفي الأمامي للصدر لمريض يبلغ من العمر 78 عامًا تمت إحالته لاستبعاد استرواح الصدر استرواح الصدر الدقيق جدًا (السهم) على القمة اليمنى. (E) صورة شعاعية أمامية خلفية للصدر تُظهر تقريبًا مزمنًا للزاوية الضلعية الحجابية (السهم) لدى مريض يبلغ من العمر 72 عامًا تمت إحالته للفحص الإشعاعي دون سبب محدد. (F) تُظهر الأشعة السينية للصدر الأمامي لمريضة تبلغ من العمر 76 عامًا أُحيلت بسبب الاشتباه في احتقان و/أو التهاب رئوي انصبابًا صغيرًا جدًا على الجانب الأيسر من الصدر (السهم) غاب عن جميع أدوات الذكاء الاصطناعي الثلاثة التي تحلل الانصبابات الجنبية على الأشعة السينية للصدر الأمامي. المصدر: الجمعية الإشعاعية لأمريكا الشمالية
نتائج البحوث
قارن الدكتور بليسنر وفريق البحث أداء أربع أدوات ذكاء اصطناعي متاحة تجاريًا و72 اختصاصي أشعة في تفسير 2040 صورة أشعة سينية لصدر بالغ تم التقاطها على التوالي على مدى عامين في أربعة مستشفيات في الدنمارك في عام 2020. وكان متوسط عمر المرضى 72 عامًا. من بين عينات الأشعة السينية للصدر، كان لدى 669 (32.8%) هدفًا واحدًا على الأقل.
تم تقييم الأشعة السينية للصدر بحثًا عن ثلاث نتائج شائعة: مرض الخلايا الهوائية (نمط من الأشعة السينية على الصدر ناجم عن أشياء مثل الالتهاب الرئوي أو الوذمة الرئوية)، واسترواح الصدر (انهيار الرئة)، والانصباب الجنبي (تراكم الماء حول الرئتين).
وكانت لأداة الذكاء الاصطناعي حساسية تتراوح بين 72% إلى 91% لأمراض مجرى الهواء، ومن 63% إلى 90% لاسترواح الصدر، ومن 62% إلى 95% للانصباب الجنبي.
وقال: "أظهرت أدوات الذكاء الاصطناعي حساسية متوسطة إلى عالية مقارنة بأخصائيي الأشعة في الكشف عن أمراض المجال الجوي واسترواح الصدر والانصباب الجنبي في الأشعة السينية للصدر". "ومع ذلك، فقد أنتجوا نتائج إيجابية كاذبة أكثر (التنبؤ بالمرض عندما لا يكون موجودا) من أخصائيي الأشعة، وتدهور أداؤهم عندما كانت هناك نتائج متعددة وأهداف أصغر."
مقارنة القيمة المتوقعة
بالنسبة لاسترواح الصدر، تراوحت القيمة التنبؤية الإيجابية لنظام الذكاء الاصطناعي - احتمال إصابة المريض الذي جاءت نتيجة فحصه إيجابية بالمرض - من 56% إلى 86%، مقارنة بـ 96% لأخصائيي الأشعة.
وقال الدكتور بليسنر: "كان أداء الذكاء الاصطناعي هو الأسوأ في تحديد مرض استرواح الصدر، مع قيمة تنبؤية إيجابية تتراوح بين 40 و50 بالمائة". "في هذه العينة الصعبة من المرضى المسنين، توقع الذكاء الاصطناعي وجود مرض فجوة هوائية غير موجود 5 إلى 6 مرات من أصل 10. لا يمكن أن يكون لديك نظام ذكاء اصطناعي يعمل من تلقاء نفسه بهذه السرعة."
هدف أخصائيي الأشعة هو تحقيق التوازن بين القدرة على اكتشاف المرض واستبعاده، وذلك لتجنب التغاضي عن مرض كبير وتجنب الإفراط في التشخيص. وقال: "يبدو أن أنظمة الذكاء الاصطناعي جيدة جدًا في اكتشاف المرض، ولكنها ليست جيدة مثل أطباء الأشعة في تحديد غياب المرض، خاصة عندما تكون الأشعة السينية على الصدر أكثر تعقيدًا". "قد يؤدي الكثير من التشخيصات الإيجابية الكاذبة إلى التصوير غير الضروري والتعرض للإشعاع وزيادة التكاليف."
تميل معظم الدراسات عادةً إلى تقييم قدرة الذكاء الاصطناعي على تحديد وجود أو عدم وجود مرض واحد، وهو أمر أسهل بكثير من مواقف الحياة الواقعية حيث يعاني المرضى غالبًا من أمراض متعددة. وفي العديد من الدراسات السابقة التي زعمت أن الذكاء الاصطناعي يتفوق على أطباء الأشعة، لم يشاهد أطباء الأشعة الصور إلا دون معرفة التاريخ السريري للمريض ودراسات التصوير السابقة. في الممارسة اليومية، يكون تفسير أخصائي الأشعة لفحص التصوير مركبًا من نقاط البيانات الثلاث هذه. ويتوقع الباحثون أن الجيل القادم من أدوات الذكاء الاصطناعي يمكن أن يصبح أكثر قوة إذا تمكنوا أيضًا من إجراء هذا النوع من التوليف، ولكن لا يوجد مثل هذا النظام حاليًا.
وقال: "يظهر بحثنا أن أخصائيي الأشعة يتفوقون بشكل عام على الذكاء الاصطناعي في سيناريوهات العالم الحقيقي مع مجموعة واسعة من المرضى". "بينما يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي التعرف بشكل فعال على صور الأشعة السينية الطبيعية للصدر، لا ينبغي للذكاء الاصطناعي إجراء التشخيص بشكل مستقل."
وأشار الدكتور بليسنر إلى أن أدوات الذكاء الاصطناعي هذه يمكن أن تزيد من ثقة أطباء الأشعة في تشخيصهم من خلال إلقاء نظرة ثانية على صور الصدر بالأشعة السينية.