شعار زيفيرنت

تسخير قوة الذكاء الاصطناعي في الفحص المجهري | الواقع المعزز

التاريخ:

تعمل تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الفحص المجهري على تغيير طريقة تحليل الأطباء والباحثين للعينات. يساعد الذكاء الاصطناعي متخصصي علم الأحياء في التغلب على العقبات الشائعة مثل التحليل المطول للعينات، وتأخير التشخيص، وضعف جودة التصوير، وغير ذلك الكثير.

ويمكن للابتكارات الناشئة التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي أن تجعل الفحص المجهري من الجيل التالي أكثر سهولة للأطباء في جميع أنحاء العالم. وإليك كيفية قيام الذكاء الاصطناعي بتحويل وتحسين الفحص المجهري وتحليل العينات. 

الواقع المعزز المجهري

"ماذا لو تمكن الأطباء من النظر إلى عينة على مجهرهم وعرض بيانات التحليل على الشريحة على الفور؟ وهذا هو الهدف من التعاون المتطور بين جوجل والولايات المتحدة. 

وزارة الدفاع. يدمج المشروع الذكاء الاصطناعي للتعلم العميق في مجهر من الجيل التالي لتحليل العينات في الوقت الفعلي وعرضها في الواقع المعزز. 

صممت Google هذه التقنية للتشخيص السريع للسرطان. مجهر الواقع المعزز أو ARM يحلل عينات الخلايا في الوقت الحقيقي مباشرة على المجهر. ثم يعرض نتائج التحليل كتراكب AR على الصور. يمكن للطبيب أو الباحث عرض العينة وتحليل البيانات دون نقل الصور إلى جهاز كمبيوتر أو إرسال العينة بالبريد للتحليل. ونتيجة لذلك، يمكنهم الحصول على التشخيص في غضون دقائق بدلاً من أيام. 

لا يزال مشروع ARM في مراحله الأولى منذ إطلاقه في عام 2020. ولا تزال التكنولوجيا باهظة الثمن بحيث لا يمكن اعتمادها على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن الخطة تهدف إلى جعل الوصول إلى ARM أكثر سهولة في المستقبل. بالإضافة إلى انخفاض السعر، يمكن أيضًا تكييف هذه التكنولوجيا لتحليل أنواع مختلفة من العينات أو تشخيص المزيد من الحالات. 

الأمر المثير بشكل خاص حول تطبيق الذكاء الاصطناعي في الفحص المجهري هو خطط جوجل لهذه التكنولوجيا. في الوقت الحالي، تعتبر نماذج ARM أجهزة فريدة ومتخصصة. تهدف جوجل في المستقبل إلى تكثيف هذه التكنولوجيا في ملحق يمكن لأي طبيب أو باحث إضافته إلى المجهر الضوئي التقليدي. باستخدام ملحق واحد، يمكن لأي شخص تحويله إلى أداة مجهرية من الجيل التالي تعمل بالذكاء الاصطناعي. 

المجهر الحسابي المدعوم بالذكاء الاصطناعي

المجاهر هي أجهزة مذهلة، ولكن مثل أي تقنية، لها حدود. قد يحتاج الطبيب إلى استخدام مجموعة للحصول على نتائج شاملة. على سبيل المثال، قد يكون المجهر الضوئي القياسي مناسبًا لفحص العينة البصرية الأساسية، ولكن قد يحتاج الباحث إلى مجهر مضان لجمع بيانات أكثر تفصيلاً عن كائنات أو جزيئات مختلفة في عينتهم. 

ماذا لو كان بإمكان الأطباء والباحثين القيام بكل شيء باستخدام مجهر واحد أو القيام بالمزيد باستخدام معدات منخفضة التكلفة؟ لا يستطيع العديد من المختبرات الصغيرة والباحثين الجامعيين الاستثمار في المجاهر المتخصصة باهظة الثمن. يمكن أن يساعدهم الذكاء الاصطناعي على توسيع قدراتهم حتى يتمكنوا من جمع المزيد من البيانات من مجهر واحد والاعتماد بشكل أقل على المعدات باهظة الثمن. 

"يستخدم المجهر الحسابي الذكاء الاصطناعي لتحسين جودة الصورة دون تغيير أجهزة التصوير." 

يمكن للباحثين زيادة الدقة وعمق المجال والتباين والمزيد من خلال برامج الذكاء الاصطناعي. ونتيجة لذلك، يمكنهم التقاط صور أكثر دقة ومفيدة باستخدام أجهزة منخفضة التكلفة. 

على عكس بعض التطبيقات الناشئة الأخرى للذكاء الاصطناعي في الفحص المجهري، أصبح التصوير الحسابي في متناول الجماهير بالفعل. إنه موجود على نطاق واسع في الهواتف الذكية الاستهلاكية اليوم. على سبيل المثال، تستخدم Apple برامج الذكاء الاصطناعي لتحسين جودة الصورة ومعالجتها وأتمتتها. 

يمكن للباحثين أن يفعلوا الشيء نفسه باستخدام المجاهر. يمكن للفحص المجهري الحاسوبي أن يجعل التصوير المتطور وتحليل العينات في متناول الأطباء والباحثين في جميع أنحاء العالم، وخاصة أولئك الذين لا يملكون الأموال اللازمة لشراء معدات أكثر تقدما. 

التحليل الآلي السريع للعينات

يعد تحليل العينات أحد أفضل تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الفحص المجهري. يمكن أن تكون هذه الصور معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً في التحليل، مما يشكل عقبة كبيرة أمام الفرق الصغيرة أو المواقف التي تتطلب نتائج سريعة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تحليل العينات للتطبيقات الطبية إلى إطالة الوقت الذي يستغرقه تشخيص حالة المريض بشكل كبير، مما يؤخر بدء العلاج الذي يحتمل أن ينقذ حياته. 

يمكن للذكاء الاصطناعي حل هذه التحديات. يعد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أدوات رائعة لتحليل البيانات. إنها متكررة وتعتمد على تحديد أنماط ومؤشرات متسقة، مما يجعلها مثالية للأتمتة.

"يمكن للأطباء والباحثين استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل الصور المجهرية في جزء صغير من الوقت الذي يستغرقه التحليل اليدوي وتحديد المزيد من الاتجاهات والأفكار على طول الطريق. " 

على سبيل المثال، يستخدم الأطباء تحليلات بيانات الذكاء الاصطناعي للقيام بذلك تسريع اكتشاف الطب و تطور. يمكنهم استخدام الذكاء الاصطناعي لمراقبة التغيرات في العينة بشكل مستقل مع مرور الوقت أو استخدام رؤية الكمبيوتر لتحليل الصور الملتقطة بالمجهر. يقوم الذكاء الاصطناعي بتكثيف المهام التي من شأنها عادةً تمديد عملية البحث والتطوير لأسابيع أو أشهر. يتيح ذلك للباحثين تطوير دواء بسرعة أكبر بكثير وبموارد وأعضاء فريق أقل. 

الذكاء الاصطناعي ومستقبل الفحص المجهري

يُحدث الذكاء الاصطناعي ثورة في كيفية استخدام الباحثين والعلماء والأطباء لمجاهرهم. وبمساعدة الذكاء الاصطناعي، يمكنهم زيادة قدرات المجاهر الخاصة بهم، وتحليل العينات بسرعة، وتشخيص المرضى في دقائق، وتبسيط تطوير الطب.

يمكن لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في الفحص المجهري أيضًا أن تجعل تحليل العينات المتطور في متناول الجماهير يومًا ما باستخدام أدوات منخفضة التكلفة وعالية التقنية مثل ملحقات مجهر الذكاء الاصطناعي. يمكن أن تؤدي هذه التطورات العلمية إلى تحسين الأبحاث الطبية ونتائج الرعاية الصحية.

اقرأ أيضا الواقع المعزز: لماذا تحتاج الشركات إلى استراتيجية AR

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة