ماهر محمدي يس
29/05/2020, 11:11 AM
https://www3.0zz0.com/2020/05/29/11/705773863.jpeg
إمكانية مساعدة برنامج الذَّكاء الاِصْطِنَاعِيّ artificial intelligence AI في فَرْز triage فيروس كرونا COVID- 19
في فحص الأشعة السينية x-ray
بقلم إريك ل. ريدلي Erik L. Ridley ، كاتب فريق AuntMinnie
13 مايو 2020 - يمكن أن يؤدي تطبيق برامج الذَّكاء الاِصْطِنَاعِيّ artificial intelligence ( AI) software التجاري المجاني (AI) بشكل مماثل لأطباء الأشعة radiologists في فرز حالات فيروس كرونا COVID-19 المشتبه بها على الصور الشعاعية للصدر chest radiographs ، وفقًا لبحث نُشر على الإنترنت في 8 مايو في Radiology.
أفاد فريق من الباحثين من هولندا Netherlands ، ومطور برامج الذكاء الاصطناعي Thirona ، أن برمجياتهم أسفرت عن منطقة تحت المنحنى area (AUC) under the curve تبلغ 0.81 لاكتشاف فيروس كرونا COVID-19 في اختبار لحوالي 500 حالة ، كما قامو بأداء مماثل لستة أطباء أشعة من ذوي الخبرة experienced radiologists.
وكتب فريق من الباحثين بقيادة د. كيلين ميرفي Keelin Murphy, PhD ، دكتوراه ، من المركز الطبي بجامعة رادبود في نيميجن Radboud University Medical Center in Nijmegen.
: "تم توفير الأداة مجانًا على موقع الشركة المصنعة ، لتكون مفيدة في مراقبة الصحة العامة public health surveillance وأنظمة الاستجابة response systems في جميع أنحاء العالم ، وقد توفر الدعم لأطباء الأشعة والأطباء radiologists and clinicians في تقييم التصوير الشعاعي للصدر chest radiograph كجزء من عملية الفرز لفيروس كرونا COVID-19".
استنادًا إلى برنامج التعلم العميق software deep-learning CAD4TB v6 الذي تم إصداره سابقًا للكشف عن مرض السل tuberculosis ، تم تطوير برنامج CAD4COVID-Xray للأشعة السينية للصدر chest x-rays ، والتحقق منه بواسطة Thirona باستخدام 24،678 صورة أشعة سينية للصدر chest x-ray images.
ثم تم اختباره على 454 فحصًا بالأشعة السينية للصدر المكتسب بشكل مستمر في المرضى الذين يشتبه في إصابتهم بالتهاب رئوي فيروس كرونا pneumonia COVID-19 في مستشفى جيروين بوش Jeroen Bosch Hospital.
ومن بين هؤلاء المرضى البالغ عددهم 454 مريضاً ، وجد 223 مريضاً
لفيروس SAR-CoV-2 ، بينما حصل 231 على نتائج سلبية negative results ،
كان لها نتائج إيجابية results positive لاختبارات تَفَاعُل سِلْسِلة بُوليميِراز المُنْتَسِخَةُ العَكْسِيَّة reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) لفيروس SAR-CoV-2 ، بينما حصل 231 على نتائج سلبية negative results.
كما تم تقييم مجموعة الاختبار بشكل مُسْتَقِل و مُعَمَّى independent and blindly من قبل ستة باحثين ، تشمل أخصائي أشعة الصدر مع خمس سنوات خبرة chest radiologist with five years of experience ، أخصائي أشعة الصدر مع ست سنوات خبرة ، أخصائي أشعة الصدر مع 20 عاما خبرة ، أخصائي أشعة الصدر مع أكثر من 20 عاما خبرة ، أخصائي أشعة مع 24 عامًا خبرة ، وأخصائي أشعة صدر مع أكثر من 30 عامًا خبرة.
بالإضافة إلى توفر منطقة تحت المنحنى area under the ، (AUC 0.81) ، 0.81 curve .
تفوق البرنامج أيضًا على كل باحث بأعلى درجات الحساسية الممكنة (p < 0.001). تمكن باحث واحد فقط من التفوق بشكل كبير على نظام الذكاء الاصطناعي AI (p = 0.04) عند أقل إعداد حساسية بنسبة 65٪.
(على اليسار) صورة أشعة سينية جَبْهِيَّة للصدر Frontal chest x-ray لذكر يبلغ من العمر 74 عامًا مع اختبار RT-PCR إيجابي للعدوى الفيروسية SARS-COV-2 viral infection .
(على اليمين) الخريطة الحَرارِيَّة لنظام الذكاء الاصطناعي
heat map AI system's مضاف على الصورة التي تُظهر السمات المتعلقة بالالتهاب الرئوي pneumonia ، نتيجة نظام الذكاء الاصطناعي AI system لهذا الموضوع هي 99.8.
عند إعداد حَسَاسِيَّة sensitivity80 ٪ ، كان برنامج CAD4COVID-Xray له قيمة تنبؤية إيجابية (PPV) positive predictive value تبلغ 68٪ ، وقيمة تنبؤية سلبية(NPV) 81٪ ، مقارنة بـ 58٪ إيجابية PPV ، 72٪ سلبية NPV التي تم تحقيقها بتوافق آراء الباحث.
عند إعداد حساسية 75٪ ، أنتج برنامج الذكاء الاصطناعي 77٪ إيجابية (PPV) ، 76٪ سلبية(NPV) ، مقارنة بـ 72٪ PPV و 76٪ NPV لإجماع الباحث.
"إن النتائج التي حققها نظام الذكاء الاصطناعي AI system مقارنة بقراءات اختصاصي الأشعة radiologist جديرة بالملاحظة نظرًا لحقيقة أن عرض الالتهاب الرئوي لفيروس كرونا COVID-19 pneumonia على "تصوير الصدر بالأشعة السينية chest x-ray" يمكن أن يكون متغيرًا إلى حد كبير بدءًا من التَّعْتيم المُحيطِيّ peripheral opacifications فقط إلى التَّعْتيم المُنْتَشِر diffuse opacifications مما يجعل التمايز عن أمراض أخرى صعب . وفقا للباحثين ، هناك حاجة إلى مجموعة أكبر من الصور الشعاعية radiographs لتحسين أداء الخوارزمية algorithm. يمكن أن يساعد أيضًا دمج النتائج الإكلينيكيَّة والمختبرية clinical and laboratory findings.
كما كتبوا " يجب في العمل المستقبلي التحقيق في دور الذكاء الاصطناعي AI في إدارة أو فرز المرضى في جائِحَة فيروس كرونا COVID-19 pandemic ، مع أخذ جميع مَعْلُوْمَات المَرْضى patient information ذات الصلة ومستوى خبرة أخصائيي الرعاية الصحية في تفسير الصور الشعاعية radiographs ".
ماهر محمدى يس
إمكانية مساعدة برنامج الذَّكاء الاِصْطِنَاعِيّ artificial intelligence AI في فَرْز triage فيروس كرونا COVID- 19
في فحص الأشعة السينية x-ray
بقلم إريك ل. ريدلي Erik L. Ridley ، كاتب فريق AuntMinnie
13 مايو 2020 - يمكن أن يؤدي تطبيق برامج الذَّكاء الاِصْطِنَاعِيّ artificial intelligence ( AI) software التجاري المجاني (AI) بشكل مماثل لأطباء الأشعة radiologists في فرز حالات فيروس كرونا COVID-19 المشتبه بها على الصور الشعاعية للصدر chest radiographs ، وفقًا لبحث نُشر على الإنترنت في 8 مايو في Radiology.
أفاد فريق من الباحثين من هولندا Netherlands ، ومطور برامج الذكاء الاصطناعي Thirona ، أن برمجياتهم أسفرت عن منطقة تحت المنحنى area (AUC) under the curve تبلغ 0.81 لاكتشاف فيروس كرونا COVID-19 في اختبار لحوالي 500 حالة ، كما قامو بأداء مماثل لستة أطباء أشعة من ذوي الخبرة experienced radiologists.
وكتب فريق من الباحثين بقيادة د. كيلين ميرفي Keelin Murphy, PhD ، دكتوراه ، من المركز الطبي بجامعة رادبود في نيميجن Radboud University Medical Center in Nijmegen.
: "تم توفير الأداة مجانًا على موقع الشركة المصنعة ، لتكون مفيدة في مراقبة الصحة العامة public health surveillance وأنظمة الاستجابة response systems في جميع أنحاء العالم ، وقد توفر الدعم لأطباء الأشعة والأطباء radiologists and clinicians في تقييم التصوير الشعاعي للصدر chest radiograph كجزء من عملية الفرز لفيروس كرونا COVID-19".
استنادًا إلى برنامج التعلم العميق software deep-learning CAD4TB v6 الذي تم إصداره سابقًا للكشف عن مرض السل tuberculosis ، تم تطوير برنامج CAD4COVID-Xray للأشعة السينية للصدر chest x-rays ، والتحقق منه بواسطة Thirona باستخدام 24،678 صورة أشعة سينية للصدر chest x-ray images.
ثم تم اختباره على 454 فحصًا بالأشعة السينية للصدر المكتسب بشكل مستمر في المرضى الذين يشتبه في إصابتهم بالتهاب رئوي فيروس كرونا pneumonia COVID-19 في مستشفى جيروين بوش Jeroen Bosch Hospital.
ومن بين هؤلاء المرضى البالغ عددهم 454 مريضاً ، وجد 223 مريضاً
لفيروس SAR-CoV-2 ، بينما حصل 231 على نتائج سلبية negative results ،
كان لها نتائج إيجابية results positive لاختبارات تَفَاعُل سِلْسِلة بُوليميِراز المُنْتَسِخَةُ العَكْسِيَّة reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) لفيروس SAR-CoV-2 ، بينما حصل 231 على نتائج سلبية negative results.
كما تم تقييم مجموعة الاختبار بشكل مُسْتَقِل و مُعَمَّى independent and blindly من قبل ستة باحثين ، تشمل أخصائي أشعة الصدر مع خمس سنوات خبرة chest radiologist with five years of experience ، أخصائي أشعة الصدر مع ست سنوات خبرة ، أخصائي أشعة الصدر مع 20 عاما خبرة ، أخصائي أشعة الصدر مع أكثر من 20 عاما خبرة ، أخصائي أشعة مع 24 عامًا خبرة ، وأخصائي أشعة صدر مع أكثر من 30 عامًا خبرة.
بالإضافة إلى توفر منطقة تحت المنحنى area under the ، (AUC 0.81) ، 0.81 curve .
تفوق البرنامج أيضًا على كل باحث بأعلى درجات الحساسية الممكنة (p < 0.001). تمكن باحث واحد فقط من التفوق بشكل كبير على نظام الذكاء الاصطناعي AI (p = 0.04) عند أقل إعداد حساسية بنسبة 65٪.
(على اليسار) صورة أشعة سينية جَبْهِيَّة للصدر Frontal chest x-ray لذكر يبلغ من العمر 74 عامًا مع اختبار RT-PCR إيجابي للعدوى الفيروسية SARS-COV-2 viral infection .
(على اليمين) الخريطة الحَرارِيَّة لنظام الذكاء الاصطناعي
heat map AI system's مضاف على الصورة التي تُظهر السمات المتعلقة بالالتهاب الرئوي pneumonia ، نتيجة نظام الذكاء الاصطناعي AI system لهذا الموضوع هي 99.8.
عند إعداد حَسَاسِيَّة sensitivity80 ٪ ، كان برنامج CAD4COVID-Xray له قيمة تنبؤية إيجابية (PPV) positive predictive value تبلغ 68٪ ، وقيمة تنبؤية سلبية(NPV) 81٪ ، مقارنة بـ 58٪ إيجابية PPV ، 72٪ سلبية NPV التي تم تحقيقها بتوافق آراء الباحث.
عند إعداد حساسية 75٪ ، أنتج برنامج الذكاء الاصطناعي 77٪ إيجابية (PPV) ، 76٪ سلبية(NPV) ، مقارنة بـ 72٪ PPV و 76٪ NPV لإجماع الباحث.
"إن النتائج التي حققها نظام الذكاء الاصطناعي AI system مقارنة بقراءات اختصاصي الأشعة radiologist جديرة بالملاحظة نظرًا لحقيقة أن عرض الالتهاب الرئوي لفيروس كرونا COVID-19 pneumonia على "تصوير الصدر بالأشعة السينية chest x-ray" يمكن أن يكون متغيرًا إلى حد كبير بدءًا من التَّعْتيم المُحيطِيّ peripheral opacifications فقط إلى التَّعْتيم المُنْتَشِر diffuse opacifications مما يجعل التمايز عن أمراض أخرى صعب . وفقا للباحثين ، هناك حاجة إلى مجموعة أكبر من الصور الشعاعية radiographs لتحسين أداء الخوارزمية algorithm. يمكن أن يساعد أيضًا دمج النتائج الإكلينيكيَّة والمختبرية clinical and laboratory findings.
كما كتبوا " يجب في العمل المستقبلي التحقيق في دور الذكاء الاصطناعي AI في إدارة أو فرز المرضى في جائِحَة فيروس كرونا COVID-19 pandemic ، مع أخذ جميع مَعْلُوْمَات المَرْضى patient information ذات الصلة ومستوى خبرة أخصائيي الرعاية الصحية في تفسير الصور الشعاعية radiographs ".
ماهر محمدى يس