أداة ذكاء اصطناعى تكتشف الإصابة بسرطان الحنجرة مبكرا عن طريق الصوت

قال باحثون بجامعة أوريجون الأمريكية إن تقنية جديدة من الذكاء الاصطناعى يمكنها الكشف المبكر عن الإصابة بسرطان الحنجرة، عن طريق اكتشاف تشوهات الطيات الصوتية من خلال نبرة الصوت.

وبحسب موقع "Medivsl xpress" تفتح هذه النتائج الباب أمام تطبيق جديد للذكاء الاصطناعي، والذى يمكن من التعرف على مراحل التحذير المبكر من سرطان الحنجرة من التسجيلات الصوتية.

وقال الدكتور فيليب جينكينز، الباحث الرئيسى بالدراسة، إنه باستخدام هذه المجموعة من البيانات، يمكننا استخدام المؤشرات الحيوية الصوتية للتمييز بين أصوات المرضى الذين يعانون من آفات فى الطيات الصوتية، والتى تظهر بالمراحل المبكرة للمرض، وأولئك الذين لا يعانون من مثل هذه الآفات.

الرسائل الصوتية

ويعد جينكينز وفريقه البحثى أعضاء فى مشروع "Bridge2AI-Voice" ضمن ائتلاف "Bridge2AI" التابع للمعهد الوطني الأمريكي للصحة، وهو مشروع وطني يهدف إلى تطبيق الذكاء الاصطناعي على التحديات الطبية الحيوية المعقدة، و في هذا المشروع، قاموا بتحليل الاختلافات في نبرة الصوت ودرجة الصوت وشدته ووضوحه ضمن النسخة الأولى من مجموعة بيانات Bridge2AI-Voice العامة، والتي تضم 12,523 تسجيلًا صوتيًا لـ 306 مشاركين من جميع أنحاء أمريكا الشمالية.

وكانت للأقلية من المرضى الذين يعانون من سرطان الحنجرة المعروف، أو آفات الطيات الصوتية الحميدة، أو حالتين أخريين في صندوق الصوت، خلل النطق التشنجي وشلل الطيات الصوتية من جانب واحد.

وركز الباحثون على الاختلافات في عدد من السمات الصوتية للصوت، على سبيل المثال، التردد الأساسي المتوسط (درجة الصوت)، والارتعاش، والاختلاف في درجة الصوت داخل الكلام؛ والوميض، والاختلاف في السعة؛ ونسبة التوافقيات إلى الضوضاء، وهو مقياس للعلاقة بين المكونات التوافقية والضوضاء في الكلام.

وجد الباحثون اختلافات ملحوظة في نسبة التوافقيات إلى الضوضاء والتردد الأساسي بين الرجال غير المصابين بأي اضطراب صوتي، والرجال المصابين بآفات حميدة في الطيات الصوتية، والرجال المصابين بسرطان الحنجرة، بينما لم يجدوا أي سمات صوتية مفيدة لدى النساء، ولكن من الممكن أن تكشف مجموعة بيانات أكبر عن مثل هذه الاختلافات.

واستنتج المؤلفون أن التباين بشكل خاص في نسبة التوافقيات إلى الضوضاء، يمكن أن يكون مفيدًا في مراقبة التطور السريري لآفات الطيات الصوتية، واكتشاف سرطان الحنجرة في مرحلة مبكرة، على الأقل عند الرجال.

بناء جسر إلى الذكاء الاصطناعي

وتعد الخطوة التالية هي استخدام هذه الخوارزميات على المزيد من البيانات، واختبارها في الإعدادات السريرية على أصوات المرضى.

للانتقال من هذه الدراسة إلى أداة ذكاء اصطناعي تتعرف على إصابات الطيات الصوتية، سيتم تدريب النماذج باستخدام مجموعة بيانات أكبر من التسجيلات الصوتية، مُصنّفة من قِبل متخصصين، ثم اختبار النظام للتأكد من أنه يعمل بكفاءة متساوية للنساء والرجال.

شكل سرطان الحنجرة عبئًا صحيًا عامًا كبيرًا، فى عام 2021، سُجِّلت ما يُقدَّر بـ 1.1 مليون حالة إصابة بسرطان الحنجرة عالميًا، وتوفي بسببه حوالي 100 ألف شخص، تشمل عوامل الخطر التدخين، وإدمان الكحول، والإصابة بفيروس الورم الحليمي البشري، تتراوح نسبة البقاء على قيد الحياة لسرطان الحنجرة بين 35% و78% على مدى خمس سنوات بعد العلاج، وذلك حسب مرحلة الورم وموقعه داخل الحنجرة.

ويعد الكشف المبكر عن السرطان أمرًا بالغ الأهمية لضمان مستقبل المريض، حاليًا، يتم تشخيص سرطانات الحنجرة من خلال تنظير الأنف بالفيديو وخزعات الأنسجة، وهي إجراءات شاقة وتتطلب تدخلاً جراحيًا، قد يستغرق الوصول إلى أخصائي قادر على إجراء هذه الإجراءات وقتًا، مما يُسبب تأخيرًا في التشخيص.