Καλύτερη διάγνωση των αιματολογικών παθήσεων

Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης ταυτοποιεί τα ερυθρά αιμοσφαίρια

Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης ταυτοποιεί τα ερυθρά αιμοσφαίρια

Ένα νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να ταυτοποιήσει τα είδη και τις μορφές των ερυθρών αιμοσφαιρίων στο αίμα ενός ασθενούς, ανέπτυξαν επιστήμονες στις ΗΠΑ και την Κίνα, με επικεφαλής τον καθηγητή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Γιώργο Καρνιαδάκη, του Πανεπιστημίου Μπράουν του Ρόουντ Άϊλαντ.

Σύμφωνα με στοιχεία που δημοσιεύονται στο επιστημονικό εντυπο PLoS Computational Biology, το νέο αυτό επιστημονικό επίτευγμα θα βοηθήσει τους γιατρούς να εντοπίζουν γρήγορα και να παρακολουθούν τους ανθρώπους με δρεπανοκυτταρική αναιμία και άλλες παθήσεις που αλλοιώνουν την μορφολογία των ερυθροκυττάρων.

Ειδικά στην περίπτωση της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας, από την οποία πάσχουν περίπου 3,2 εκατομμύρια άνθρωποι διεθνώς, τα ανώμαλης μορφολογίας ερυθρά αιμοσφαίρια μπορούν να συσσωρευθούν και να μπλοκάρουν τα αιμοφόρα αγγεία, προκαλώντας πόνους, ακόμη και θάνατο.

Τα ερυθροκύτταρα δεν έχουν μόνο μορφή δρεπανιού (εξου και το όνομα της νόσου) αλλά και άλλα σχήματα, όπως οβάλ ή επιμήκη αιμοσφαίρια. Τα διάφορα αυτά σχήματα, που ποικίλουν από ασθενή σε ασθενή, δίνουν ενδείξεις για τη σοβαρότητα της νόσου, αλλά είναι δύσκολο να ταυτοποιηθούν χωρίς τη βοήθεια υπολογιστή.

Για να αυτοματοποιήσουν την όλη διαδικασία, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα «βαθύ συνελικτικό νευρωνικό δίκτυο» (deep convolutional neural network), το οποίο αναλύει τις εικόνες του αίματος που έχουν ληφθεί από το μικροσκόπιο και κατηγοριοποιεί τα ερυθροκύτταρα ανάλογα με το σχήμα τους.

Το σύστημα δοκιμάσθηκε με μεγάλη επιτυχία στην ανάλυση 7.000 εικόνων μικροσκοπίου από οκτώ ασθενείς με δρεπανοκυτταρική αναιμία.

«Δημιουργήσαμε το πρώτο εργαλείο βαθιάς μάθησης, που μπορεί αυτόματα να ταυτοποιήσει και να ταξινομήσει την ποικιλία των ερυθροκυττάρων, με αυτό τον τρόπο παρέχοντας άμεσες ενδείξεις για τη σοβαρότητα της νόσου», εξηγεί ο Γιώργος Καρνιαδάκης.

Οι ερευνητές σκοπεύουν να βελτιώσουν περαιτέρω το σύστημα και να το δοκιμάσουν και σε άλλες αιματολογικές παθήσεις που αλλλιώνουν την μορφολογία και το μέγεθος των ερυθροκυττάρων, όπως ο διαβήτης και ο ιός HIV. Ακόμη, προτίθενται να μελετήσουν κατά πόσο θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την αυτόματη ταυτοποίηση των καρκινικών κυττάρων.

Επιμέλεια: Μαίρη Μπιμπή

health.in.gr, ΑΠΕ-ΜΠΕ

Επιστημονικές Εξελίξεις:  Περισσότερα Θέματα