تقنية جديدة تكشف عن أضرار التصلب المتعدد المخفية في عمليات التصوير بالرنين المغناطيسي الروتينية

لقد طور الباحثون الذكاء الاصطناعي طريقة يمكنها الكشف عن العلامات المخفية سابقًا لمرض التصلب المتعدد في عمليات التصوير بالرنين المغناطيسي الروتينية.

لعقود من الزمن، اضطر المتخصصون في مرض التصلب المتعدد إلى دراسة المرض من خلال صورة غير مكتملة. يمكن للتصوير بالرنين المغناطيسي القياسي (MRI) أن يكشف عن الضرر في المادة البيضاء في الدماغ، ولكن بعض الآفات الأكثر ارتباطًا بالإعاقة والتدهور المعرفي ظلت غير مرئية إلى حد كبير.

تحدث تلك الإصابات الخفية في المادة الرمادية، وخاصة في قشرة الدماغ. لقد عرف الباحثون منذ فترة طويلة أن الآفات القشرية يمكن أن تقدم أدلة مهمة حول كيفية تطور مرض التصلب العصبي المتعدد ومدى خطورة تأثيره على المريض. ومع ذلك، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي الروتيني لم يوفر طريقة موثوقة للكشف عنها أو مراقبتها، مما يترك الأطباء في نقطة عمياء كبيرة. حتى أن العديد من الأدوية الجديدة التي يمكن أن تبطئ تطور مرض التصلب العصبي المتعدد تم تصميمها في المقام الأول حول تقليل آفات المادة البيضاء.

الآن، استخدم فريق بحث بقيادة جامعة بوفالو الذكاء الاصطناعي للكشف عن بعض الأضرار التي كانت مخفية سابقًا في فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الموجودة. نشرت في طب الاتصالاتتوضح الدراسة كيف يمكن للطرق الحسابية مقارنة المعلومات عبر صور متعددة واستعادة إشارات المرض التي تفشل طرق العرض التقليدية في التقاطها.

“إن اكتشاف الآفات القشرية غير المرئية سابقًا في فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدية له آثار كبيرة على أبحاث مرض التصلب العصبي المتعدد والرعاية السريرية”، كما يقول روبرت زيفادينوف، دكتوراه في الطب، دكتوراه، مؤلف رئيسي في الورقة، أستاذ متميز في جامعة ولاية نيويورك في قسم علم الأعصاب ومدير مركز تحليل التصوير العصبي بوفالو (BNAC) في كلية جاكوبس للطب والعلوم الطبية الحيوية في جامعة نيويورك. ويقول: “إن القدرة على رؤية هذه المؤشرات المخفية سابقًا لتطور مرض التصلب العصبي المتعدد، بما في ذلك الضعف الإدراكي والإعاقة، لأول مرة، تعد تقدمًا مهمًا”.

شكلت الآفات الخفية عدم اليقين مرض التصلب العصبي المتعدد

تم ربط الآفات القشرية بمرض التصلب العصبي المتعدد منذ الوقت الذي تم فيه وصف المرض لأول مرة في أواخر القرن التاسع عشر. ومع ذلك، فإنها لم تصبح جزءًا من معايير التشخيص حتى القرن الحادي والعشرين، وحتى ذلك الحين، كانت فائدتها محدودة لأن التصوير بالرنين المغناطيسي السريري لم يتمكن من الكشف عنها بشكل موثوق.

“لقد شعرنا جميعًا بالإحباط الشديد، لأننا علمنا أن هذه الآفات القشرية كانت موجودة ولكننا لم نتمكن من رؤيتها”، كما يقول مايكل ج. دواير، دكتوراه، المؤلف الأول والمراسل للورقة، وأستاذ مشارك في علم الأعصاب والمعلوماتية الطبية الحيوية في مدرسة جاكوبس وباحث في BNAC. “هناك الكثير من الأضرار المستمرة التي لا تزال تحدث في مرض التصلب العصبي المتعدد والتي لن تراها باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي، ولكن علماء التشريح المرضي أظهروا ذلك بوضوح لعقود من الزمن على أنسجة ما بعد الوفاة.

ويواصل قائلاً: “إن ما تمكن هذا التعاون من تحقيقه هو قصة نجاح حقيقية لتطبيق الذكاء الاصطناعي في المجال الطبي”. “لدينا الآن إمكانية الوصول إلى هذه البيانات المفيدة بشكل لا يصدق من فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي التي كانت موجودة ولكن لا يمكنك رؤيتها دون استخدام الذكاء الاصطناعي لسحبها. وصلت الأساليب الحسابية أخيرًا إلى النقطة التي يمكننا من خلالها القيام بذلك.”

استخدم الباحثون أساليب الذكاء الاصطناعي التي تعتمد على عمل المؤلفين المشاركين في هولندا. وكان الهدف هو استعادة المعلومات التي لا تكون مرئية في أي صورة بمفردها، ولكنها تصبح قابلة للاكتشاف عندما يتم تحليل العلاقات بين عدة صور معًا.

وللقيام بذلك، قاموا بدمج طرق متعددة لمعالجة الصور، بما في ذلك نهج جديد يسمى MMCLE، أو تحسين الآفة القشرية متعدد الوسائط. ثم قاموا باختبار الطرق على فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي من خطابة، وهي تجربة سريرية تنظيمية كبيرة من المرحلة الثالثة لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعقار مرض التصلب العصبي المتعدد أوكريليزوماب والتي شملت أكثر من 700 مشارك.

تم اكتشاف أكثر من 11000 آفة قشرية

في عمليات المسح القياسية، أظهرت صور الدماغ الفردية في الغالب آفات المادة البيضاء. وبعد أن طبق الباحثون معالجة الصور الموجهة بالذكاء الاصطناعي عبر صور متباينة مختلفة، أصبحت الطبقة المخفية من الضرر مرئية. كشفت الطريقة عن حوالي 15 إلى 20 آفة قشرية لكل مريض، مما يضيف ما يصل إلى أكثر من 11000 آفة عبر مجموعة البيانات الكاملة.

يقول دواير: “إذا نظرت إلى عمليات المسح الأصلية، فلن تتمكن عمومًا من رؤية الآفات القشرية، لكن الذكاء الاصطناعي التوليدي قوي جدًا لأنه يمكنه النظر بين عمليات المسح واكتشاف الاختلافات الصغيرة بينها. ولأنه يرى تلك التناقضات الطفيفة، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يكشف أن هناك خطأ ما يحدث هناك، وأن الأنسجة لا تتصرف مثل الأنسجة السليمة. يمكن للنماذج المدربة عرض عدة صور بالرنين المغناطيسي معًا وتوليفها، وتجميع ما كان مفقودًا”.

قادت جامعة يو بي المشروع الدولي وضم علماء وأطباء من المؤسسات الأكاديمية والصناعة، بما في ذلك شركة جينينتيك، التي تصنع أوكريليزوماب. يقول زيفادينوف إن نطاق الخبرة المعنية كان محوريًا في النتيجة.

يقول: “هذا العمل، الذي كشف عن وجود الكثير من الأمراض غير المرئية في الدماغ، سيكون له تأثير هائل على مراجعة البيانات من التجارب السريرية السابقة، وكذلك على تلك التي تمضي قدمًا”.

المرجع: “قياس حجم الآفات القشرية في مجموعات بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي لمرض التصلب المتعدد باستخدام المعالجة اللاحقة متعددة التباين والتعلم العميق” بقلم مايكل ج. دواير، ونيلز بيرجسلاند، وألكسندر بارتنيك، وديجان جاكيموفسكي، وسامانثا نوتبوم، ومينو إم. طب الاتصالات.
دوى: 10.1038/s43856-026-01683-7

تم دعم هذا العمل جزئيًا من قبل شركة Genentech, Inc. كجزء من التعاون البحثي.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.