எக்ஸ்-ரே, எம்ஆர்ஐ மற்றும் சிடி மூலம் நோய் கண்டறிதலை ஏ.ஐ. சக்திவாய்ந்ததாக மாற்றுகிறது
கற்பனை நுண்ணறிவு (AI) நவீன மருத்துவத்தில் ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக மாறி வருகிறது, குறிப்பாக எக்ஸ்-ரே, எம்ஆர்ஐ மற்றும் சிடி ஸ்கேன்களில் நோய் கண்டறிதலில். மருத்துவ படங்களை விரைவாகவும் துல்லியமாகவும் செயலாக்கும் திறன் கொண்ட AI, மருத்தவர்களுக்கு விரைவில் மாற்றங்களை கண்டறிய உதவுகிறது, கண்டறிதல் நேரத்தை குறைக்கிறது மற்றும் நோயாளிகளுக்கான சிகிச்சை முடிவுகளை மேம்படுத்துகிறது.
மருத்துவ படமெடுப்பு கண்டறிதலுக்கு மையமாக உள்ளது. எக்ஸ்-ரே, சிடி மற்றும் எம்ஆர்ஐ ஸ்கேன்கள் உடலின் உள் நிலையைப் பற்றிய பெரும் காட்சி தரவுகளை உருவாக்குகின்றன.
இந்த முரண்பாடு ரேடியோலஜிஸ்ட்களின் பெரும் பணிச்சுமையால் ஏற்படுகிறது. கற்பனை நுண்ணறிவு (AI), குறிப்பாக ஆழ்ந்த கற்றல், படங்களை தானாக "படிக்க" உதவுகிறது. பெரிய படமுத்தகங்களில் பயிற்சி பெற்ற கான்வலூஷனல் நியூரல் நெட்வொர்க்குகள் (CNN) நோயின் மாதிரிகளை (உதாரணமாக, கட்டிகள், உடைபடல்கள் அல்லது தொற்றுகள்) அடையாளம் காண கற்றுக்கொள்கின்றன, அவை நுணுக்கமானவையோ அல்லது கண்டுபிடிக்க கடினமானவையோ ஆக இருக்கலாம். நடைமுறையில், AI சந்தேகமான பகுதிகளை வெளிப்படுத்தி, மாற்றங்களை அளவிடவும், நோயை முன்னறிவிக்கவும் முடியும்.
எக்ஸ்-ரே படமெடுப்பில் AI மேம்பாடுகள்
எக்ஸ்-ரேகள் மிகவும் பொதுவான கண்டறிதல் படங்கள் – விரைவானவை, மலிவானவை மற்றும் பரவலாக கிடைக்கும். அவை மார்பு நோய்கள் (நியுமோனியா, டியூபர்குலோசிஸ், COVID-19), எலும்பு உடைபடல்கள், பல் பிரச்சனைகள் மற்றும் பலவற்றை கண்டறிய பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
எனினும், எக்ஸ்-ரேகளை நன்கு வாசிப்பது அனுபவத்தை தேவைப்படுத்துகிறது, மேலும் பல இடங்களில் போதுமான ரேடியோலஜிஸ்ட்கள் இல்லை. AI இந்த சுமையை குறைக்க உதவுகிறது.
பிரபலமான CheXNet போன்ற ஆழ்ந்த கற்றல் மாதிரிகள் நூற்றுக்கணக்கான ஆயிரக்கணக்கான மார்பு எக்ஸ்-ரேகளில் பயிற்சி பெற்றுள்ளன. CheXNet (121-அடுக்கு CNN) மார்பு எக்ஸ்-ரேகளில் நியுமோனியாவை மருத்துவர்களை விட அதிக துல்லியத்துடன் கண்டறிகிறது.
— ஸ்டான்ஃபோர்டு எம்எல் குழு ஆராய்ச்சி
எலும்பியல் துறையில், AI இயக்கும் எக்ஸ்-ரே பகுப்பாய்வு பிஸியான மருத்துவமனைகளில் தவறவிடக்கூடிய நுணுக்க உடைபடல் கோடுகளை தானாக அடையாளம் காண முடியும்.
முக்கிய எக்ஸ்-ரே AI பணிகள்
- மார்பு நோய்களை கண்டறிதல் (நியுமோனியா, டி.பி., புற்றுநோய்)
- நியூமோத்தோராக்ஸ் மற்றும் திரவத்தை அடையாளம் காணல்
- எலும்பு உடைபடல்கள் அல்லது இடமாற்றங்களை கண்டறிதல்
- COVID-19 அல்லது பிற தொற்றுகளை திரட்டி பரிசோதனை செய்தல்
AI கருவிகள் இவற்றை உடனடியாக அடையாளம் காட்டி அவசர வழக்குகளை முன்னுரிமை அளிக்க உதவுகின்றன.
மருத்துவ முடிவுகள்
சில ஆய்வுகளில் AI ரேடியோலஜிஸ்ட்களின் செயல்திறனை சமமாக அல்லது மேல் காட்டியது. உதாரணமாக, CheXNet நியுமோனியா வழக்குகளில் சராசரி மருத்துவரை விட அதிக துல்லியத்துடன் செயல்பட்டது. இருப்பினும், உண்மையான மருத்துவமனைகளில் செய்யப்பட்ட சோதனைகள் எல்லைகளைக் காட்டுகின்றன: ஒரு பெரிய ஆய்வில் ரேடியோலஜிஸ்ட்கள் இன்னும் AIயை விட மார்பு எக்ஸ்-ரேகளில் அதிக துல்லியத்துடன் மார்பு கண்டறிதலில் முன்னிலை பெற்றனர்.
சிடி ஸ்கேனிங்கில் AI புதுமைகள்
சிடி (கணினி தோற்றவியல்) உடலின் விரிவான குறுக்குவெட்டு படங்களை உருவாக்குகிறது மற்றும் பல கண்டறிதல்களுக்கு (புற்றுநோய், ஸ்ட்ரோக், காயம் போன்றவை) அவசியமானது. சிடி ஸ்கேன்களில் AI மிகுந்த வாக்குறுதியைக் காட்டியுள்ளது:
மார்பு புற்றுநோய் கண்டறிதல்
சமீபத்திய AI மாதிரிகள் சிடி படங்களில் மார்பு கட்டிகளை நிபுணர் ரேடியோலஜிஸ்ட்கள் போலவே கண்டறிந்து பிரிக்க முடிகிறது. 2025 ஆய்வில் 3D U-Net நியூரல் நெட்வொர்க் 1,500க்கும் மேற்பட்ட சிடி ஸ்கேன்களில் பயிற்சி பெற்று மார்பு கட்டிகளை அடையாளம் கண்டது.
பிரிக்கப்பட்ட துல்லியம் மருத்தவர்களின் (டைஸ் மதிப்பெண்கள் ~0.77 مقابل 0.80) சமமாக உள்ளது. AI செயல்முறை வேகத்தை அதிகரித்தது: மாதிரி கட்டிகளை மருத்தவர்களைவிட வேகமாக பிரித்தது.
மூளை இரத்தசோகை கண்டறிதல்
அவசர மருத்துவத்தில், AI விரைவான ஸ்ட்ரோக் பராமரிப்புக்கு உதவுகிறது. உதாரணமாக, வணிக AIDOC ஆல்கொரிதம் தலை சிடியில் உள்ள மூளையில் இரத்தசோகையை அடையாளம் காட்டுகிறது.
இது மருத்தவர்களுக்கு சில விநாடிகளில் முக்கிய இரத்தசோகைகளை எச்சரிக்க முடியும்.
மற்ற சிடி பயன்பாடுகள்
- COVID-19 நியுமோனியா மாதிரிகளை கண்டறிய மார்பு சிடி
- கால்சியம் மதிப்பீட்டிற்கு சிடி அஞ்சியோகிராஃபி
- கல்லீரல் காயங்களை கண்டறிய வயிற்று சிடி
- சிறுநீரக கல் அடையாளம்
மார்பு புற்றுநோய் எடுத்துக்காட்டில், AI உதவியுடன் சிடி சிகிச்சை திட்டமிடல் மற்றும் பின்வட்டாரத்தை கட்டுப்படுத்த முடியும், கட்டியின் அளவை துல்லியமாக அளவிடுவதன் மூலம்.
பல AI கருவிகள் இப்போது மார்பு மற்றும் தலை சிடி படங்களை வாசிக்க அனுமதிக்கப்பட்டுள்ளன. உதாரணமாக, CMS போன்ற நிறுவனங்கள் சில AI வாசிப்புகளுக்கு (எ.கா. வழக்கமான மார்பு சிடிகளில் கொரோனரி பிளாக் மதிப்பீடு) பணம் வழங்கத் தொடங்கியுள்ளன.
எம்ஆர்ஐ படமெடுப்பில் AI முன்னேற்றங்கள்
எம்ஆர்ஐ மென்மையான திசுக்களின் (மூளை, முதுகெலும்பு, மூட்டு, உறுப்புகள்) உயர் எதிரொலி படங்களை வழங்குகிறது. AI எம்ஆர்ஐயை வேகமாகவும் புத்திசாலியுமானதாகவும் மாற்றுகிறது:
அற்புத வேகமான எம்ஆர்ஐ தொழில்நுட்பம்
பாரம்பரியமாக, உயர் தர எம்ஆர்ஐ ஸ்கேன்கள் நேரம் எடுத்துக் கொள்கின்றன, இது நீண்ட காத்திருப்பும் நோயாளி அசௌகரியமும் ஏற்படுத்துகிறது. புதிய AI அடிப்படையிலான மறுசீரமைப்பு ஆல்கொரிதங்கள் (ஆழ்ந்த கற்றல் மறுசீரமைப்பு, DLR) காணாமல் போன தரவை முன்னறிவித்து ஸ்கேன் நேரத்தை மிகக் குறைக்கின்றன.
DLR எம்ஆர்ஐ ஸ்கேன்களை "அற்புத வேகமாக" மாற்ற முடியும் மற்றும் இந்த தொழில்நுட்பம் அனைத்து ஸ்கேனர்களிலும் வழக்கமாக மாறலாம்.
— மருத்துவ படமெடுப்பு நிபுணர்கள்
உதாரணமாக, ஐக்கிய இராச்சிய ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் GE ஹெல்த்கேர் குறைந்த புலம் (சிறந்த விலை) எம்ஆர்ஐ இயந்திரத்தால் பாரம்பரிய உயர் புலம் ஸ்கேனுக்கு ஒப்பான படங்களை உருவாக்க AI பயன்படுத்தினர். இது எம்ஆர்ஐயை மேலும் அணுகக்கூடியதாகவும் நோயாளி வரிசைகளை குறைக்கும் வகையிலும் மாற்றலாம்.
மேம்பட்ட படத் தெளிவு
AI பட தரத்தையும் மேம்படுத்துகிறது. சத்தமுள்ள மற்றும் தெளிவான ஸ்கேன்களின் வேறுபாட்டை கற்றுக்கொண்டு, DLR நேரடி சத்தம் குறைப்பை செய்கிறது.
- எம்ஆர்ஐ படங்கள் தெளிவாகவும், நோயாளிகள் நகர்ந்தாலும் குறைந்த இயக்கக் குறைபாடுகளுடன்
- அசௌகரியமான குழந்தைகள் அல்லது காயமடைந்த நோயாளிகளுக்கு வேகமான AI ஸ்கேன்கள் சிதைவு தேவையை குறைக்கின்றன
- நேரடி சத்தம் குறைப்பால் கண்டறிதல் நம்பிக்கையை மேம்படுத்துகிறது
முன்னேற்ற நோய் கண்டறிதல்
மருத்துவ கண்டறிதலில், AI எம்ஆர்ஐ பகுப்பாய்வில் சிறந்தது. உதாரணமாக, மூளை படமெடுப்பில் AI இயக்கும் மாதிரிகள் கட்டிகளை துல்லியமாக பிரித்து வகைப்படுத்துகின்றன.
- ஆழ்ந்த கற்றல் 3D எம்ஆர்ஐயில் கட்டி எல்லைகளை குறிக்க முடியும்
- கட்டி அளவை துல்லியமாக அளவிடுதல்
- படத்திலிருந்து மட்டும் கட்டி மரபணு அல்லது தரத்தை முன்னறிவித்தல்
- ஸ்ட்ரோக், பல்வேறு ஸ்கிளெரோசிஸ் காயங்கள் அல்லது மாற்றங்களை விரைவாக கண்டறிதல்
- கைமுறை முறைகளைவிட வேகமாக லிகமென்ட் கீறல்கள் அல்லது முதுகெலும்பு வலிகள் கண்டறிதல்
மொத்தத்தில், AI எம்ஆர்ஐயை வேகமாகவும் தரவுகளால் செழிப்பாகவும் மாற்றுகிறது.
நோயாளி ஸ்கேன்கள் மற்றும் லேபிள் தரவுகளை ஒருங்கிணைத்து, AI தனிப்பட்ட சிகிச்சை திட்டமிடலை ஆதரிக்கும் 3D அளவீடுகளை வழங்குகிறது. AI எம்ஆர்ஐயுடன் பரிசோதனை செய்யும் மருத்துவமனைகள் மென்மையான பணிச்சுழற்சியும் ஒரே மாதிரியான விளக்கங்களும் பெற்றுள்ளன.
மருத்துவ படமெடுப்பில் AI நன்மைகள்
எக்ஸ்-ரே, சிடி மற்றும் எம்ஆர்ஐ முழுவதும் AI பல நன்மைகளை கொண்டுவருகிறது:
வேகம் மற்றும் திறன்
- AI ஆல்கொரிதங்கள் சில விநாடிகளில் படங்களை பகுப்பாய்வு செய்கின்றன
- அவசர கண்டுபிடிப்புகளை (மார்பு மங்கலான பகுதிகள், ஸ்ட்ரோக், உடைபடல்கள்) அடையாளம் காட்டுகின்றன
- மருத்தவர்களுக்கு பராமரிப்பை முன்னுரிமை அளிக்க உதவுகின்றன
- வேகமான படமெடுப்பு அதிக நோயாளி சேவையை சாத்தியமாக்குகிறது
மார்பு புற்றுநோய் சிடி ஆய்வில், AI கட்டிகளை கைமுறை வரைபடத்தைவிட வேகமாக பிரித்தது. வேகமான படமெடுப்பு (குறிப்பாக எம்ஆர்ஐ) அதிக நோயாளி சேவையை மற்றும் குறைந்த காத்திருப்பு நேரத்தை வழங்குகிறது.
துல்லியம் மற்றும் ஒரே மாதிரியாக்கல்
- குறிப்பிட்ட பணிகளில் மனித துல்லியத்துடன் சமமாக அல்லது அதற்கு மேல்
- உள்ளார்ந்த பார்வையாளர் வேறுபாட்டை நீக்குதல்
- ஒவ்வொரு முறையும் கண்டுபிடிப்புகளை ஒரே மாதிரியாக குறித்தல்
- அளவியல் துல்லியம் (துல்லியமான கட்டி அளவு)
CheXNet (நியுமோனியா கண்டறிதல்) போன்ற மாதிரிகள் சராசரி ரேடியோலஜிஸ்ட்களைவிட அதிக உணர்திறன் காட்டியுள்ளன. இந்த அளவியல் துல்லியம் கண்காணிப்பு மற்றும் சிகிச்சை திட்டமிடலை உதவுகிறது.
விரிவான நிபுணத்துவம்
- பயனற்ற பகுதிகளில் நிபுணர் உதவியாளராக செயல்படுகிறது
- தொலைவிலுள்ள மருத்துவமனைகளில் சந்தேகமான டி.பி. அல்லது நியுமோனியாவை அடையாளம் காட்டுகிறது
- கண்டறிதல் பராமரிப்புக்கு அணுகலை விரிவாக்குகிறது
- ரேடியோலஜிஸ்ட்கள் இல்லாத பகுதிகளுக்கு படமெடுப்பு அறிவை கொண்டு வருகிறது
ஸ்டான்ஃபோர்டின் CheXNet குழு, நிபுணத்துவ நிலை தானியங்கி முறைகள் பயனற்ற பகுதிகளுக்கு படமெடுப்பு அறிவை கொண்டு வரக்கூடும் என்று குறிப்பிட்டுள்ளது, இது உலகளாவிய ரேடியோலஜிஸ்ட் குறைபாட்டை சமாளிக்க உதவும்.
அளவியல் அறிவுகள்
- படங்களில் மறைந்த மாதிரிகளை வெளிப்படுத்துதல்
- கட்டிகளின் மரபணு மாற்றங்களை முன்னறிவித்தல்
- பட அம்சங்களிலிருந்து நோயாளி முடிவுகளை கணிக்குதல்
- ஆரம்ப நோய் அபாய கணிப்பை சாத்தியமாக்குதல்
எம்ஆர்ஐயில், சில AI மாதிரிகள் கட்டிகளின் மரபணு மாற்றங்கள் அல்லது நோயாளி முடிவுகளை பட அம்சங்களிலிருந்து கணிக்கின்றன. பட பகுப்பாய்வை நோயாளி தரவுடன் இணைத்தல் ஆரம்ப நோய் அபாய கணிப்புக்கு வழிவகுக்கும்.
சவால்கள் மற்றும் கவனிக்க வேண்டியவை
வாக்குறுதி இருந்தாலும், படமெடுப்பில் AIக்கு சில கவனிக்க வேண்டிய அம்சங்கள் உள்ளன:
செயல்திறன் மாறுபாடு
AI மாதிரிகள் ஒவ்வொரு சூழலுக்கும் பொருந்தாது. சில கருவிகள் ஒரு மருத்துவமனையில் சிறப்பாக செயல்படுவதாகவும் மற்ற இடங்களில் குறைவாக செயல்படுவதாகவும் ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன.
இதனால் மருத்துவர்கள் AI பரிந்துரைகளை சரிபார்க்கவும் தானாக செயல்படும் பரிந்துரைகளில் கவனமாக இருக்கவும் வேண்டும்.
நிபுணத்துவ தேவைகள்
ரேடியோலஜிஸ்ட்கள் அவசியம். தற்போதைய வழிகாட்டுதல்கள் AI உதவியாக இருக்க வேண்டும், மாற்றியாக அல்ல என்று வலியுறுத்துகின்றன.
- மனித கண்காணிப்பு நுணுக்கங்கள் மற்றும் மருத்துவ சூழலை கருத்தில் கொள்ள உறுதி செய்கிறது
- ஒருங்கிணைப்பு AI கண்டுபிடிப்புகளை நம்பவும் சவால் செய்யவும் ரேடியோலஜிஸ்ட்களை பயிற்சி அளிக்க வேண்டும்
- இறுதி கண்டறிதல் முடிவுகள் மருத்துவ தீர்மானத்தை உள்ளடக்க வேண்டும்
தரவு மற்றும் பாகுபாடு
AI அதன் பயிற்சி தரவுகளின் தரத்துக்கு மட்டுமே சிறந்தது. பட தரவுத்தொகுப்புகள் பெரியதும் பல்வகையானதும் இருக்க வேண்டும்.
ஒழுங்குமுறை மற்றும் செலவுகள்
பல AI கருவிகள் அனுமதிக்கப்பட்டிருந்தாலும் (FDA அங்கீகாரங்கள்), அவற்றை நடைமுறைப்படுத்துவது செலவானதும் பணிச்சுழற்சி மாற்றங்களையும் தேவைப்படுத்தும்.
- பணமடிப்பு மாதிரிகள் தற்போது உருவாகி வருகின்றன (எ.கா. CMS சில AI இயக்கும் சிடி பகுப்பாய்வுகளை காப்பீடு செய்கிறது)
- மருத்துவமனைகள் மென்பொருள், ஹார்ட்வேரும் பயிற்சிக்கும் செலவுகளை கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்
- பணிச்சுழற்சி ஒருங்கிணைப்பு முக்கிய திட்டமிடல் மற்றும் வளங்களை தேவைப்படுத்தும்
தனியுரிமை மற்றும் பாதுகாப்பு
AI பயன்படுத்துவது நோயாளி தரவை உள்ளடக்கியது. தனியுரிமையை பாதுகாக்க கடுமையான பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் (குறியாக்கம், அடையாளமறைத்தல்) அவசியம்.
AI-ஆல் உதவிய பணிச்சுழற்சிகளை கவனமாக வடிவமைத்தல் மனித செயல்திறனை மேம்படுத்தும். நடைமுறையில், AI வேகம் மற்றும் மருத்தவர்களின் தீர்மானம் சேர்ந்து சிறந்த முடிவுகளை தருகின்றன.
— ஹார்வர்ட் மருத்துவ ஆராய்ச்சி அறிக்கை
எதிர்கால பார்வை
மருத்துவ படமெடுப்பில் AI விரைவாக முன்னேறி வருகிறது. முன்னணி நிறுவனங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சி குழுக்கள் ஆல்கொரிதங்களை மேம்படுத்தி வருகின்றன.
அடித்தள மாதிரிகள்
"அடித்தள மாதிரிகள்" (பெரிய AI நெட்வொர்க்குகள், பல்வேறு மருத்துவ தரவுகளில் பயிற்சி பெற்றவை) விரைவில் மேலும் பரந்த கண்டறிதல் திறன்களை வழங்கலாம்.
தானியங்கி விரிவாக்கம்
நாம் எதிர்பார்க்கிறோம் மேலும் பணிகள் (எ.கா. முழு உறுப்புப் பிரிப்பு, பல நோய் திரட்டி பரிசோதனை) தானியக்கமாக மாறும்.
உலகளாவிய நடைமுறை
கூட்டு முயற்சிகள் பொதுமக்கள் சுகாதாரத்திற்காக AIயை பயன்படுத்த திட்டமிடுகின்றன (எ.கா. குறைந்த வளமுள்ள பகுதிகளில் டி.பி. திரட்டி பரிசோதனை).
சர்வதேச அளவில், கூட்டு முயற்சிகள் பொதுமக்கள் சுகாதாரத்திற்காக AIயை பயன்படுத்த திட்டமிடுகின்றன (எ.கா. குறைந்த வளமுள்ள பகுதிகளில் டி.பி. திரட்டி பரிசோதனை). தேசிய சுகாதார சேவைகள் (உதாரணமாக, ஐக்கிய இராச்சியத்தின் NHS) செலவுகளை குறைக்க AI-தயார் ஸ்கேனர்களில் முதலீடு செய்கின்றன.
முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள்
சுருக்கமாக, AI ஆதரிக்கிறது எக்ஸ்-ரே, சிடி மற்றும் எம்ஆர்ஐ மூலம் நோய் கண்டறிதலை துல்லியம், வேகம் மற்றும் அணுகலை மேம்படுத்தி.
ரேடியோலஜிஸ்ட்கள் இன்னும் இறுதி கண்டறிதலை செய்கிறார்கள், ஆனால் AI கருவிகள் அவர்களுக்கு அதிகம் பார்க்கவும் விரைவாக பார்க்கவும் உதவுகின்றன. தொழில்நுட்பம் வளர்ந்துவரும் போது, AI படமெடுப்பில் அவசியமான கூட்டாளியாக மாறி, உலகளாவிய நோயாளி பராமரிப்பை மேம்படுத்தும்.
