الأورام العصبية الصماوية في البنكرياس (PNENs) هي نوع نادر من السرطان يصيب الخلايا المنتجة للهرمونات في البنكرياس. على الرغم من ندرتها، فقد زاد معدل الإصابة بها بشكل مطرد في العقود الأخيرة. تشمل خيارات العلاج العلاج الكيميائي والعلاجات الموجهة، ولكن الجراحة لا تزال تمثل فرصة الشفاء الوحيدة. ومع ذلك، غالبًا ما تعتمد القرارات الجراحية على النتائج المرضية التي قد تستغرق ساعات أو حتى أيام. يؤدي هذا إلى تأخير العلاج ويزيد من خطر الاستئصال غير الكامل للورم.
طور باحثون في جامعة أريزونا تقنية تصوير جديدة يمكن للجراحين من خلالها تحديد الأنسجة السرطانية بشكل أسرع وأكثر دقة. يستخدم المجهر متعدد الفوتونات (MPM) طريقة تصوير تعتمد على الضوء تسلط الضوء على الجزيئات الفلورية الطبيعية في الأنسجة. على عكس المجهر التقليدي، يسبب MPM ضررًا أقل للعينات ويوفر صورًا أوضح. هذا يجعله أداة واعدة للتحليل في الوقت الفعلي أثناء الجراحة.
كما ورد في اكتشاف البيوفوتونيات ، استخدم فريق البحث MPM لفحص عينات أنسجة البنكرياس بحثًا عن علامات فلورية طبيعية مثل الكولاجين و NADH و FAD والليبوفسينات والبُورفيرينات. تساعد هذه العلامات في التمييز بين الأنسجة السليمة والسرطانية. لتفسير الصور، استخدم الباحثون تقنيات التعلم الآلي (ML) والتعلم العميق. تم تدريب خوارزمية تعلم آلي وأربع شبكات عصبية التفافية (CNNs) لتصنيف أنواع الأنسجة.
كانت النتائج مشجعة. حققت خوارزمية التعلم الآلي دقة بنسبة 80.6 بالمائة في تحديد الأنسجة السرطانية، بينما كان أداء شبكات CNN أفضل، حيث حققت دقة تتراوح بين 90.8 و 96.4 بالمائة. هذه الأرقام العالية جديرة بالملاحظة بشكل خاص لأن العينات جاءت من مستودعات حيوية متعددة، مما يشير إلى أن الطريقة قوية عبر مصادر مختلفة.
على الرغم من أن شبكات CNN تفوقت على خوارزمية التعلم الآلي، إلا أن الأخيرة قدمت شفافية أكبر. من خلال تحليل الميزات التي أثرت على قرارات نموذج التعلم الآلي، وجد الباحثون أن محتوى الكولاجين وخصائص الصورة مثل التباين والارتباط كانت مؤشرات مهمة للسرطان. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تحسين النماذج المستقبلية وتعزيز فهم بنية أنسجة PNEN.
أظهرت الدراسة أيضًا أن تصوير MPM أسرع من علم الأنسجة التقليدي. ومع ذلك ، يعتقد الباحثون أن المزيد من التحسينات يمكن أن تجعلها أسرع. بعد ذلك ، يخططون لاختبار التقنية على عينات أنسجة طازجة أثناء الجراحة وتحديد ما إذا كان يمكن أن تساعد في تحديد درجة ونوع PNENs - وهي معلومات يمكن أن تجعل قرارات العلاج أكثر دقة.
