Képek: US Defense Innovative Unit
A rák halálos betegség, típusainak korai észrevétele, azonosításuk, agresszivitásuk megállapítása az eredményes kezelés kulcsa. Gépi látással támogatott mikroszkópok a tumor gyorsabb és pontosabb diagnosztizálásával sokat segítenek patológusoknak. Kezdő patológusok gyakoroltatásában szintén fontos szerepet játszanak, segítségükkel vizuálisan jobban felismerik – vizualizálják – a betegséget.
Google-kutatók már 2018-ban mesterséges intelligenciával működtetett, kiterjesztett valóság (Augmented Reality, AR) alapú mikroszkópot javasoltak, munkájukat 2019-ben publikálták a mérvadónak számító Nature tudományos folyóiratban.
A Google és a Védelmi Minisztérium összeáll
Az Egyesült Államok kormánya 2020-ban csatlakozott a projekthez, egy 2022-es tanulmányban pedig bemutatták a mellrákra gyakoroltatott algoritmusok sikeres azonosító tevékenységét. Az USA Védelmi Minisztériuma a Google kutatásain alapuló gépitanulás-modellekkel dolgozó mikroszkópokat használ rákos megbetegedések felderítéséhez.
A kilencven- és százezer dollár közötti értékű mikroszkóp ránézésre pont olyan, mint egy tipikus laboratóriumi műszer. Abban viszont különbözik a hagyományos mikroszkópoktól, hogy számítógéphez csatlakozik, és a kimenő képei rámontírozódnak a gépilátás-modellek által látottakra.
Kormányzati kórházakban, a Védelmi Minisztérium kutatóközpontjaiban és a Mitre Corp. nonprofit kutatólaborban két ellenőrzött kutatás foglalkozik most ezekkel. Utóbbiban tizenhárom egységet (mikroszkópot) integráltak a szokásos patológiai munkafolyamba.
A Védelmi Innovációs Egység (DIU) összeállt a Google-val és a német Jenoptik optikaiműszer-gyártóval. Az előbbivel szoftvert fejlesztenek a mikroszkóphoz, utóbbival pedig a hardveren dolgoznak.
Hogyan működik a csodamikroszkóp?
A DIU és a Google négy gépilátás-algoritmust fejleszt négy rákfajta, a mell-, a prosztata- és a méhnyakrák, valamint a rákos daganatokban kontrollálatlan sejtcsoport, a gyors mitózis azonosításához. A mitózis az a folyamat, amely során a sejt két egyenlő utódsejtbe választja megkettőződött genomját, a szöveti sejtek mitózissal történő osztódása biztosítja a szervezet elöregedett, működésképtelenné vált sejtjeinek pótlását.
Az algoritmusokat a Védelmi Minisztérium és a Veteránszövetség kórházainak anonimizált adatain gyakoroltatták. Ha az egyik tumort detektál, a modellek kiemelik a daganatot, osztályozzák, hogy mennyire súlyos, és a határait megjelenítő hőtérképet készítenek róla.
Több korábbi orvosi mesterségesintelligencia-projektről a kezdeti lelkesedés után kiderült, hogy a környezet változó viszonyai és más tényezők miatt, a labor falai közül kilépve, nehezen működnek valóvilág-közegekben. A mostani különbözni látszik, mert a patológiai minták viszonylag kontrollált jellege jó jel a kiterjesztett valóságos mikroszkóp eredményes működtetéséhez. Az érintettek érdeklődéssel várják a tanulmányok eredményeit.
