طور فريق بحث دولي بقيادة KAIST تقنية رائدة تتجاوز الطرق التقليدية لفحص أنسجة السرطان المقطعة والمصبوغة. تستفيد هذه الابتكار من تقنيات بصرية متقدمة بالاقتران مع خوارزمية تعلم عميق تعتمد على الذكاء الاصطناعي لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد واقعية لأنسجة السرطان مصبوغة افتراضيًا، دون الحاجة إلى شرائح أو صبغات متسلسلة. من المتوقع أن يمهد هذا الإنجاز الطريق للجيل القادم من التشخيصات المرضية غير الغازية.
لأكثر من 200 عام، اعتمد علم الأمراض التقليدي على فحص أنسجة السرطان تحت المجهر. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تعرض فقط مقاطع عرضية محددة من أنسجة السرطان ثلاثية الأبعاد. هذا يحد من فهم الارتباطات ثلاثية الأبعاد والترتيبات المكانية بين الخلايا.
لحل هذه المشكلة، استخدم فريق البحث التصوير المقطعي الهولوغرافي (HT)، وهي تقنية بصرية متقدمة لقياس معامل الانكسار ثلاثي الأبعاد للأنسجة. بعد ذلك، قاموا بدمج خوارزمية تعلم عميق تعتمد على الذكاء الاصطناعي لتوليد صور H&E* مصبوغة افتراضيًا بنجاح.
* H&E (الهيماتوكسيلين والإيوسين): طريقة الصباغة الأكثر استخدامًا لمراقبة الأنسجة المرضية. يصبغ الهيماتوكسيلين نوى الخلايا باللون الأزرق، ويصبغ السيتوبلازم بالإيوسين باللون الوردي.
تمكن فريق البحث من إثبات كميًا أن الصور التي تم إنشاؤها بهذه التقنية تشبه إلى حد كبير صور الأنسجة المصبوغة الفعلية. علاوة على ذلك، أظهرت التقنية أداءً متسقًا عبر مختلف الأعضاء والأنسجة، مما يثبت تنوعها وموثوقيتها كأداة تحليل مرضي من الجيل التالي.
بالإضافة إلى ذلك، من خلال البحث التعاوني مع المستشفيات والمؤسسات البحثية في كوريا والولايات المتحدة باستخدام معدات التصوير المقطعي الهولوغرافي من Tomocube، تمكن الفريق من تأكيد جدوى هذه التقنية، مما يوضح إمكانات هذه التقنية للاستخدام الشامل في بيئات أبحاث علم الأمراض الواقعية.
