featured_6932

PRET لە زانکۆی هۆنگ کۆنگ: تاقیکردنەوەیەکی جدی بۆ زیرەکی دەستکردی کەم-داتا لە پاتۆلۆژیی دیجیتاڵدا

بۆچی PRET ئێستا شایەنی سەرنجی پاتۆلۆژیستانە؟

زانکۆی زانست و تەکنەلۆژیای هۆنگ کۆنگ سیستەمی PRETی ڕاگەیاندووە، کورتکراوەی Pan-cancer Recognition without Example Training. ئەمە مۆدێلێکە بۆ شیکردنەوەی وێنەی هیستۆلۆژی کە دەتوانێت لە کاتی inferenceدا لەسەر ئەرکە نوێیەکان کار بکات بە پشتبەستن بە ژمارەیەکی کەم لە سلایدی نیشانەکراو، بەبێ دووبارە ڕاهێنان یان fine-tuning. هەواڵەکە لە Pathology News بڵاوکراوەتەوە بە پشتبەستن بە MobiHealthNews، و وردەکارییە تەکنیکییەکان و ئەنجامە بڵاوکراوەکان لە Nature Cancer بابەتەکە لە هەواڵێکی تەکنیکیی تێپەڕ زیاتر دەکەن و دەیخەنە ناو گفتوگۆیەکی کرداریدا لە بەشەکانی پاتۆلۆژی.

بیرۆکەی سەرەکی ئەوە نییە کە مۆدێلەکە پێشتر هەموو شتێک دەزانێت. خاڵی گرنگ ئەوەیە کە نموونە ناوخۆییەکان لە خودی وێنەکەدا، یان چەند سلایدێکی نیشانەکراو، وەک کۆنتێکستی بینراو بەکاردەهێنێت بۆ ئەوەی ئەرکی داواکراو ئەنجام بدات. ئەم جۆرە in-context learning ـە لە مۆدێلەکانی زماندا ناسراوە، بەڵام گواستنەوەی بۆ WSI پرسیارێکی گرنگ دەکاتەوە: ئایا مۆدێلەکانی پاتۆلۆژی دەتوانن کەمتر پشت بە کۆمەڵەداتای ڕاهێنانی گەورە ببەستن بۆ هەر شێرپەنجەیەک، هەر نەخۆشخانەیەک و هەر پرۆتۆکۆلێکی سکانکردن؟

بۆ پاتۆلۆژیست، ئەمە بابەتێکی ڕفاهی توێژینەوەیی نییە. ئەوەی زۆرترین هێواشی دروست دەکات لە هێنانە ناوەوەی ئامرازەکانی زیرەکی دەستکرد بۆ کاری ڕۆژانە، پێویستییەکە بۆ داتای ناوخۆیی، نیشانەکردنی قورس، تاقیکردنەوەی پشتڕاستکردنەوەی درێژ، پاشان گۆڕینی مۆدێل کاتێک دانیشتوان، سکانەر یان شێوازی ئامادەکردن دەگۆڕێت. ئەگەر مۆدێلێکی وەک PRET بتوانێت بەڕاستی ئەم تێچوونە کەم بکاتەوە، ئەوا ڕیزبەندیی پێشینەکان دەگۆڕێت کاتێک ئامرازەکانی یارمەتیدانی دەستنیشانکردن هەڵدەسەنگێندرێن.

تیمەکە چی کرد؟

زانکۆکە سیستەمەکەی بە هاوکاری Guangdong Provincial People’s Hospital و Harvard Medical School پەرەپێدا. بەپێی هەواڵەکە، PRET لەسەر 23 کۆمەڵەی پێوانەیی نێودەوڵەتی تاقیکراوەتەوە لە چین، ویلایەتە یەکگرتووەکان و هۆڵەندا. ئەو کۆمەڵانە 18 جۆری شێرپەنجە و چەند ئەرکێک دەگرنەوە، لەوانە screening، tumour subtyping و tumour segmentation. ئەمە خاڵێکی گرنگە، چونکە زۆرێک لە مۆدێلەکانی پاتۆلۆژی لە ئەرکێکی تەسکدا باش دەردەکەون، بەڵام کاتێک دەگوازرێنەوە بۆ تیشوویەکی تر یان پرسیارێکی دەستنیشانکردنی تر، بایەخیان کەم دەبێتەوە.

ئەنجامە ڕاگەیەندراوەکان سەرنجڕاکێشن. سیستەمەکە لە 20 ئەرکدا لە ڕێگاکانی بەراوردکراو باشتر بووە. لە پشکنینی شێرپەنجەی کۆڵۆرێکتالدا AUC گەیشتووەتە 100%، و لە segmentation بۆ شێرپەنجەی squamous cell carcinoma ـی مری، AUC گەیشتووەتە 99.54%. هەروەها 98.71%ی تۆمارکردووە لە دۆزینەوەی metastasis ـی گرێی لیمفاوی بە بەکارهێنانی تەنها هەشت سلاید، بەراورد بە مامناوەندی کارایی 11 پاتۆلۆژیست کە بەپێی ڕاپۆرتەکە 81% بووە.

ئەم ژمارانە بە تەنها بۆ بڕیاری کلینیکی بەس نین. هەمیشە پێویستمان بە زانینی وردەکاریی هەڵبژاردنی کەیسەکان، دابەشبوونی پلەکان، ڕێژەی کەیسە قورسەکان و شێوازی پێناسەکردنی ground truth هەیە. بەڵام ژمارەکان هۆکارێکی ڕوون دەدەن بۆ خوێندنەوەی وتاری بنەڕەتی، بە تایبەتی چونکە تیمەکە ئاماژەی کردووە کە زۆربەی داتای پشتڕاستکردنەوە لە سکانی نوێ لە نەخۆشخانە هاوکارەکان هاتووە و پێش توێژینەوەکە بە شێوەی گشتی بەردەست نەبووە. ئەمە مەترسیی دزەکردنی داتا کەم دەکاتەوە، هەرچەندە پێویستی بە پشتڕاستکردنەوەی دەرەکیی سەربەخۆ هەر نامێنێت.

فێربوونی ناو-کۆنتێکست لە سلایدەکاندا واتای چییە؟

بەپێی ڕوونکردنەوەی Prof Li Xiaomeng، مۆدێلەکە patches ـی ناوخۆیی وەک ئاماژەی کۆنتێکستی بەکاردەهێنێت. ئەم بەشانە وەک نموونەی ناو کۆنتێکست مامەڵەیان لەگەڵ دەکات، پاشان کرداری ماتریکسی ئەنجام دەدات کە inference ـی خۆگونجاو دەکات بەبێ نوێکردنەوەی کێشەکانی مۆدێل. داڕشتنە تەکنیکییەکە لێرەدا گرنگە: قسە لە ئامرازێک ناکەین کە لەناو تاقیگەدا خۆی دووبارە ڕادەهێنێت، بەڵکو لە ڕێگایەک دەدوێین کە مۆدێلەکە لە کاتی کارکردندا سوود لە چەند نموونەیەکی کەم وەربگرێت.

ئەم وردەکارییە PRET نزیکتر دەکاتەوە لە پێداویستییە ڕاستەقینەکانی پاتۆلۆژی. لە بەشێکی قەرەباڵغدا، دروستکردنی مۆدێلێکی تایبەت بۆ هەر پرسیارێک ناتوانرێت. بەڵام ڕەنگە بتوانرێت ژمارەیەکی سنووردار لە سلایدی نیشانەکراو یان ناوچەی پشتڕاستکراو دابین بکرێت بۆ ئەوەی سیستەمەکە لە ئەرکێکی دیاریکراودا بەکاریان بهێنێت. جیاوازی نێوان ئەم دوو سیناریۆیە لە ڕووی کات، تێچوون و حوکمڕانییەوە گەورەیە.

تیمەکە هەروەها وتوویەتی PRET پەیوەست بە یەک foundation model نییە. ئەگەر ئەمە لە کرداردا بسەلمێت، ڕەنگە ببێتە چینێک کە دەتوانرێت زیاد بکرێت بۆ زیاتر لە یەک foundation model لە پاتۆلۆژیدا، نەک تەنها بەرهەمێکی داخراو بێت. ئەمە بۆ ئەو ناوەندانە گرنگە کە ژێرخانی دیجیتاڵی جیاوازیان هەیە یان پێش داخڵکردنی هەر ئامرازێک بۆ ڕێڕەوی دەستنیشانکردن، پێیان باشە زیاتر لە یەک مۆدێل بەراورد بکەن.

پاتۆلۆژیست پێش قەناعەتبوون چی داوا بکات؟

پرسیاری یەکەم سنووری ئەرکەکەیە. کارایی بەرز لە screening یان segmentation دا بە مانای کارایی پێویست نییە لە کەیسە borderline ـەکاندا یان لە شێرپەنجەکاندا کە هاوشێوەیی مۆرفۆلۆژیی ڕوونیان هەیە. تیمەکە خۆی ئاماژەی کردووە کە جیاکردنەوەی نێوان تومۆرەکان بە دیمەنی هیستۆلۆژیی نزیک هێشتا لە سنووردارییە ئێستاکانە. ئەمەش هەمان ناوچەیە کە پاتۆلۆژیست پێویستی بە ئامرازێکی ورد هەیە، نەک تەنها ژمارەیەکی مامناوەندی بەرز.

پرسیاری دووەم کوالیتیی کۆنتێکستەکەیە. ئەگەر PRET پشت بە چەند نموونەیەکی کەم دەبەستێت، کێ ئەم نموونانە هەڵدەبژێرێت؟ ئایا ئەوە بەسە کە سلایدەکان نیشانەکراو بن، یان دەبێت هەموو طیفی تومۆرەکە، پلەکانی کوالیتی، شێوازەکانی ڕەنگکردن و جیاوازیی نێوان سکانەرەکان نوێنەرایەتی بکەن؟ هەڵە لێرەدا دەتوانێت لە قۆناغی ڕاهێنانەوە بگوازرێتەوە بۆ قۆناغی هەڵبژاردنی نموونە بنەڕەتییەکان. کۆنترۆڵکردنی ئەو نموونە بچووکە دەبێتە خاڵێکی یەکلاکەرەوە.

پرسیاری سێیەم تێکەڵکردنی لەگەڵ کاری ڕۆژانەیە. هەواڵەکە دەڵێت مۆدێلەکە بەپێی Prof Xiaomeng سەرچاوەکراوەیە، بەڵام هێشتا نەچووەتە ناو تاقیکردنەوەی کارپێکردنی کلینیکی و هێشتا لە ڕێڕەوی نەخۆشخانەکاندا بڵاو نەکراوەتەوە. بۆیە پێویستە وەک ئاراستەیەکی توێژینەوەیی بەهێز مامەڵەی لەگەڵ بکرێت، نەک وەک چارەسەرێکی ئامادە بۆ دەستنیشانکردنی ڕۆتینی. ئەم جیاوازییە گرنگە، بە تایبەتی کاتێک کۆمپانیاکان بەڵێنی زیاتر لە توانای تاقیگە بۆ پشتڕاستکردنەوە دەدەن.

سوودی یەکەم لە کوێ دەرکەوێت؟

پێم وایە بەکارهێنانە سەرەتاییەکان لە جێگرتنەوەی بڕیاری دەستنیشانکردن نابن، بەڵکو لەو ئەرکانەدا دەبن کە پێناسەیەکی ڕوونیان هەیە و دەتوانرێت بە وردی پێوانە بکرێن: پۆلێنکردنی کەیسە گومانلێکراوەکان، پێشنیارکردنی ناوچە بۆ پێداچوونەوە، quantification لە ئەرکی دیاریکراو، یان پشتگیریی segmentation کاتێک سنوورەکان دەتوانرێن لەلایەن مرۆڤەوە پێداچوونەوەیان بۆ بکرێت. لەم ناوچانەدا دەتوانرێت سیستەمەکە بەراورد بکرێت بە ڕێڕەوی کاری ئێستا، بەبێ ئەوەی زوو مەترسیی کلینیکی زیاد بکرێت.

PRET هەروەها ڕەنگە بۆ ئەو ناوەندانە سوودمەند بێت کە هەزاران سلایدی نیشانەکراویان بۆ هەر تومۆرێک نییە. زۆر لە تاقیگەکان لە دەرەوەی ناوەندە گەورەکان ناتوانن کۆمەڵەی ڕاهێنانی ناوخۆیی بەشی پێویست دروست بکەن، بەڵام دەتوانن ژمارەیەکی کەم لە کەیسی بنەڕەتیی کوالیتی بەرز دابین بکەن. ئەگەر ئەم ڕێبازە سەرکەوتوو بێت، ڕەنگە جیاوازی نێوان تاقیگە داتا-دەوڵەمەندەکان و ئەو تاقیگانە کەم بکاتەوە کە نوێ دەستیان بە گۆڕانی دیجیتاڵی کردووە.

کورتەی کردار

PRET پێوەرێکی باش دادەنێت بۆ گفتوگۆی داهاتوو لەسەر مۆدێلەکانی پاتۆلۆژی: تەنها ژمارەی سلایدەکانی ڕاهێنان گرنگ نییە، بەڵکو توانای مۆدێلەکە گرنگە بۆ خۆگونجاندن لەگەڵ پرسیارێکی نوێ بە چەند نموونەیەکی کەم، و بە کاراییەک کە لە دەرەوەی شوێنی پەرەپێدان پشتڕاست بکرێتەوە. لە کۆتاییدا ئەمەیە کە بۆ پاتۆلۆژیست گرنگە.

نابێت هەواڵەکە وەک ڕاگەیاندنی ئامرازێکی ئامادە بۆ پەسەندکردنی کلینیکی بخوێندرێتەوە. خوێندنەوەی وردتر ئەوەیە کە ڕێڕەوێکی بەهێز پێشنیار دەکات بۆ کەمکردنەوەی باری داتا و دووبارە ڕاهێنان. هەنگاوی دواتر دەبێت پشتڕاستکردنەوەی کلینیکیی سەربەخۆ بێت، لەگەڵ کەیسە قورسەکان، سلایدەکان لە ئامێری جیاواز، و بەراوردێکی ڕوون لەگەڵ کارایی پاتۆلۆژیستان لە بارودۆخی ڕاستەقینەی کاردا.

سەرچاوە: Pathology News.