تشخیص زودهنگام سرطان با ترکیب هوش مصنوعی و حس بویایی سگ ها

استارتاپ SpotitEarly توانسته با بهره گیری از هوش مصنوعی و حس بویایی دقیق سگ ها، روشی نوین برای تشخیص زودهنگام سرطان توسعه دهد. این فناوری که مبتنی بر نمونه های بازدم انسان است، دقتی تا 94 درصد در شناسایی سرطان های رایج ارائه می کند و می تواند تحولی در روش های غیرتهاجمی تشخیص سرطان ایجاد کند.

ایده اصلی و الهام از توانایی طبیعی سگ ها

مدیرعامل SpotitEarly، شلومی مادار، با تاکید بر توانایی طبیعی سگ ها در تشخیص بیماری ها می گوید:
«سگ ها قادرند تغییرات شیمیایی بدن انسان را شناسایی کنند و بسیاری از گزارش ها نشان داده اند که سگ های خانگی سال ها قبل از تشخیص رسمی بیماری، مشکلات سلامتی صاحبان خود را تشخیص داده اند.»

با الهام از این قابلیت طبیعی، مادار و تیمش تصمیم گرفتند آن را با قدرت تحلیل هوش مصنوعی ترکیب کنند تا دقت و سرعت تشخیص افزایش یابد و روشی علمی و قابل اعتماد برای تشخیص سرطان ارائه شود.

نحوه عملکرد سیستم SpotitEarly

استفاده از این فناوری بسیار ساده است. کاربر تنها کافی است نمونه ای از بازدم خود را جمع آوری کرده و به آزمایشگاه ارسال کند. در آزمایشگاه:

18 سگ نژاد بیگل برای شناسایی بوهای مربوط به سرطان آموزش دیده اند.

سگ ها هنگام شناسایی بوهای مرتبط، می نشینند.

رفتار سگ ها توسط سیستم هوش مصنوعی تحلیل می شود.

برای افزایش دقت، آزمایشگاه از دوربین، میکروفون و حسگرهای ضربان قلب سگ ها استفاده می کند تا تغییرات رفتاری و فیزیولوژیکی آنها ثبت شود. الگوریتم های یادگیری ماشین نیز با درنظر گرفتن ویژگی های فردی هر سگ، تحلیل های دقیقی ارائه می دهند. این رویکرد باعث می شود خطای انسانی به حداقل برسد و نتایج قابل اعتمادتر باشند.

مطالعات علمی و دقت بالای تشخیص

مطالعه منتشر شده در مجله Scientific Reports وابسته به Nature نشان می دهد که سگ های آموزش دیده SpotitEarly می توانند چهار نوع سرطان رایج شامل پستان، روده بزرگ، پروستات و ریه را تشخیص دهند. این تحقیق بر روی 1400 داوطلب انجام شده و دقت تشخیص 94 درصد گزارش شده است، رقمی که در مقایسه با روش های معمول غربالگری، بسیار قابل توجه است.

فرآیند کیت خانگی و دسترسی عمومی

مادار اعلام کرده است که کیت های خانگی این آزمایش احتمالاً از سال آینده از طریق شبکه پزشکان و مراکز درمانی معتبر در دسترس عموم قرار خواهند گرفت. هزینه تقریبی هر آزمایش 250 دلار است و افزودن تشخیص برای انواع دیگر سرطان ها، هزینه بسیار کمی خواهد داشت. این امکان باعث می شود تشخیص زودهنگام سرطان برای افراد بیشتری ممکن شود و بار روانی و مالی درمان بیماری کاهش یابد.

مزایای فناوری SpotitEarly

غیرتهاجمی بودن: تنها با نمونه بازدم، بدون نیاز به خون گیری یا روش های پیچیده پزشکی.

تشخیص زودهنگام: شناسایی سرطان در مراحل اولیه، زمانی که درمان مؤثرتر است.

ترکیب علم و طبیعت: بهره گیری از توانایی طبیعی سگ ها و قدرت تحلیل هوش مصنوعی.

دقت بالا و قابل اعتماد: کاهش خطاهای انسانی و تحلیل دقیق داده های رفتاری سگ ها.

امکان استفاده خانگی و پزشکی: استفاده آسان توسط افراد و ارائه نتایج قابل پیگیری توسط پزشکان.

روند آموزش سگ ها و فناوری هوش مصنوعی

سگ های استفاده شده در SpotitEarly، نژاد بیگل هستند و آموزش آنها شامل چند مرحله است:

شناخت بوهای هدف: سگ ها با بوهای مختلفی که مربوط به سرطان های رایج است، آشنا می شوند.

تقویت رفتار واکنشی: هنگام شناسایی بو، سگ ها تشویق می شوند تا بنشینند یا علامت خاصی نشان دهند.

تطبیق با هوش مصنوعی: سیستم هوش مصنوعی رفتار هر سگ را ثبت و تحلیل می کند تا الگوهای دقیق شناسایی سرطان استخراج شود.

تست و اعتبارسنجی: سگ ها و الگوریتم ها در شرایط کنترل شده آزمایش می شوند تا دقت نهایی تضمین شود.

این ترکیب هوش طبیعی و الگوریتم های یادگیری ماشین باعث می شود سیستم بتواند انواع مختلف سرطان را با دقت بسیار بالا و سرعت مناسب تشخیص دهد.

چشم انداز و توسعه های آینده

شرکت SpotitEarly قصد دارد فناوری خود را برای تشخیص انواع بیشتری از سرطان ها و بیماری های دیگر توسعه دهد. با پیشرفت الگوریتم ها و افزایش تعداد سگ های آموزش دیده، احتمال دارد این روش به استانداردی جهانی برای تشخیص سریع و دقیق سرطان تبدیل شود.

این نوآوری نشان می دهد که ترکیب توانایی های طبیعی حیوانات و تکنولوژی مدرن می تواند تحولی بزرگ در حوزه سلامت ایجاد کند و زندگی میلیون ها نفر را بهبود بخشد.