कृत्रिम बुद्धिमत्ता से गर्भाशय-ग्रीवा कैंसर की जांच आसान हो गई है

मेलिसा ग्लिम द्वारा

बुधवार, 27 जनवरी 2021

भले ही सर्वाइकल कैंसर को कैंसर के सबसे रोकथाम योग्य रूपों में से एक माना जाता है, लेकिन यह दुनिया भर में कई लोगों के लिए एक गंभीर और घातक संकट बना हुआ है। एक नियमित स्मार्टफोन का उपयोग करके प्री-कैंसर परिवर्तनों को जल्दी और आसानी से पहचानने के लिए डिज़ाइन किया गया एक कंप्यूटर एल्गोरिदम इसे बदल सकता है।

आईआरपी के वरिष्ठ अन्वेषक, मार्क शिफमैन, एमडी, एमपीएच कहते हैं, “पिछले 40 वर्षों में हम जो कुछ भी करते हैं और करते आए हैं, उसका उद्देश्य किसी चीज को गहराई से समझना है, ताकि हम उपयोग करने के लिए सरल उपकरणों का आविष्कार कर सकें।” इस उद्देश्य से, उन्होंने और नेशनल कैंसर इंस्टीट्यूट (एनसीआई) और नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन (एनएलएम) के सहयोगियों ने ग्लोबल हेल्थ लैब्स और यूनिटेड के साथ मिलकर गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर की जांच के लिए मशीन लर्निंग-आधारित दृष्टिकोण विकसित किया और अब इसका परीक्षण कर रहे हैं, जिसके परिणाम आशाजनक रहे हैं।

गर्भाशय ग्रीवा कैंसर गर्भाशय के द्वार पर स्थित ऊतक को प्रभावित करता है। अधिकांश मामलों में, यह मानव पेपिलोमावायरस (एचपीवी) के कारण होता है, जो यौन संपर्क के माध्यम से फैलता है। पैप स्मीयर पर आधारित स्क्रीनिंग कार्यक्रमों ने धनी देशों में इस कैंसर से होने वाली मौतों को कम किया है, और 2006 में शुरू किए गए एचपीवी परीक्षणों और एक निवारक टीके के उपयोग से इस प्रगति को बढ़ावा मिलने का वादा किया गया है। हालाँकि, अकेले अमेरिका में हर साल लगभग 14,000 मामले और 4,000 से अधिक मौतें होती हैं। इसके अलावा, ये आँकड़े दुनिया भर में कहीं अधिक भयावह हैं, जहाँ संसाधन-सीमित देशों ने व्यापक स्क्रीनिंग नहीं की है।

वास्तव में, “दुनिया में सर्वाइकल कैंसर की कुल संख्या बढ़ रही है,” डॉ. शिफमैन कहते हैं। यह काफी हद तक जनसंख्या की बढ़ती उम्र और जांच और उपचार तक पहुंच में असमानताओं के कारण है। यहां तक ​​कि अमेरिका में भी, लगभग 20 प्रतिशत महिलाएं स्वास्थ्य बीमा की कमी, सस्ती या नज़दीकी स्वास्थ्य सेवाओं की कमी और कुछ समूहों के बीच सामाजिक हाशिए पर होने जैसे कारकों के कारण समय पर सर्वाइकल कैंसर की जांच नहीं करवा पाती हैं। इसके अलावा, सर्वाइकल कैंसर को रोकना वर्तमान में अपेक्षाकृत समय लेने वाला और महंगा है, जिसके लिए मेडिकल ऑफिस जाना पड़ता है और अगर परिणाम असामान्य हैं, तो पैथोलॉजिस्ट द्वारा बायोप्सी और विश्लेषण, उसके बाद उपचार। इसलिए, बीमारी की जांच के लिए एक सरल लेकिन फिर भी अत्यधिक प्रभावी दृष्टिकोण से अमेरिका और दुनिया भर में लाखों लोगों को लाभ होगा।

डॉ. शिफमैन बताते हैं, “गर्भाशय ग्रीवा कैंसर की जांच एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है जो अमेरिका में एक महिला के जीवन में कई बार दोहराई जाती है।” “यह अपेक्षाकृत महंगा है और इसके लिए तकनीकी विशेषज्ञता और संगठन की आवश्यकता होती है।”

दुनिया के उन हिस्सों में जहाँ पैप स्मीयर या एचपीवी परीक्षण कम आम हैं, स्वास्थ्य सेवा कर्मी गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर के लक्षणों की तलाश के लिए एक सरल लेकिन कम सटीक स्क्रीनिंग विधि का उपयोग करते हैं। वे गर्भाशय ग्रीवा पर पतला एसिटिक एसिड लगाते हैं और, स्पेकुलम नामक एक हाथ से पकड़े जाने वाले चिकित्सा उपकरण और नंगी आँखों का उपयोग करके, गर्भाशय ग्रीवा के ऊतकों पर सफेद क्षेत्रों की तलाश करते हैं जो गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर के जोखिम का संकेत दे सकते हैं। इसके विपरीत, डॉ. शिफमैन और उनके विश्वव्यापी सहयोगियों द्वारा अपनाया गया नया तरीका, जिसे स्वचालित दृश्य मूल्यांकन (AVE) के रूप में जाना जाता है, स्वास्थ्य सेवा कर्मी के हाथों में एक तेज़, आसान और सटीक स्क्रीनिंग टूल देने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करता है।

डॉ. शिफमैन कहते हैं, “आपको बस एक अनुकूलित स्मार्ट फोन या डिजिटल कैमरा और एक स्वास्थ्य कार्यकर्ता की आवश्यकता है जो गर्भाशय ग्रीवा की अच्छी तस्वीर ले सके।”

प्रौद्योगिकी को परिष्कृत करने के लिए, डॉ. शिफमैन की टीम और साझेदार एक डेटा सेट बनाने की प्रक्रिया में हैं, जिसमें महिलाओं के गर्भाशय ग्रीवा की हजारों डिजिटल चिकित्सा छवियां शामिल हैं, जो स्वस्थ से लेकर कैंसरग्रस्त तक की निरंतरता को दर्शाती हैं। इन छवियों का उपयोग सॉफ़्टवेयर को छवियों के बीच अत्यंत सूक्ष्म अंतरों को पहचानने के लिए ‘सिखाने’ के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग वह उन्हें स्वस्थ या अस्वस्थ के रूप में वर्गीकृत करने के लिए कर सकता है। एक बार जब मशीन लर्निंग एल्गोरिदम पर्याप्त रूप से प्रशिक्षित हो जाता है, तो एक स्वास्थ्य सेवा कर्मी पिक्सेल दर पिक्सेल विश्लेषण के लिए गर्भाशय ग्रीवा की जांच की छवि अपलोड करने में सक्षम होगा, और स्वस्थ या असामान्य और आगे के मूल्यांकन की आवश्यकता के रूप में लेबल किया जाएगा। 9,000 से अधिक महिलाओं के एक अध्ययन में, डॉ. शिफमैन की टीम ने पहले ही गर्भाशय ग्रीवा की असामान्यताओं को पहचानने में अच्छे परिणाम प्राप्त किए हैं जो कैंसर में विकसित हो सकती हैं,¹ और इस पद्धति की सटीकता में तभी सुधार होगा जब शोधकर्ता अपने एल्गोरिदम को सीखने के लिए और भी अधिक छवियां प्रदान करेंगे।

डॉ. शिफमैन कहते हैं, “यह मनुष्यों की तुलना में बेहतर ढंग से भविष्यवाणी कर सकता है कि हम क्या देख रहे हैं।”

AI-आधारित स्क्रीनिंग सिस्टम को HPV संक्रमण के लिए नए कम तकनीक वाले परीक्षणों के साथ भी जोड़ा जा सकता है ताकि इसकी सटीकता को बढ़ाया जा सके। एक साधारण डिवाइस का उपयोग करके जिसमें एक स्वैब और एक कवर होता है, उपयोगकर्ता स्वयं एक नमूना ले सकते हैं। उस नमूने का क्लिनिक में तेजी से परीक्षण किया जा सकता है – इसमें एक घंटे से भी कम समय लगता है, जिसके दौरान मरीज अपने बच्चों के लिए HPV वैक्सीन लगवाने सहित अन्य स्वास्थ्य आवश्यकताओं का ध्यान रख सकते हैं – या मरीज परीक्षण के लिए नमूना मेल कर सकते हैं।

डॉ. शिफमैन बताते हैं, “स्व-नमूनाकरण भविष्य है, खासकर उन संस्कृतियों में जहां टैम्पोन का उपयोग किया जाता है।” जबकि उन देशों में स्वीकृति एक बाधा है जहां डालने योग्य मासिक धर्म उत्पादों पर प्रतिबंध है, “आप अभी भी एक बार समझाने के बाद अच्छी स्वीकार्यता पा सकते हैं।”

डॉ. शिफमैन ने अपना करियर गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं को हल करने के तरीकों की तलाश में बिताया है, अक्सर उन जगहों पर जहां स्वास्थ्य सेवा का बुनियादी ढांचा सीमित है, सांस्कृतिक रीति-रिवाज और परंपराएं बहुत अलग हैं और संस्थागत पूर्वाग्रह हैं। 1983 में NCI में स्टाफ फेलो के रूप में शामिल होने से पहले, उन्होंने फुलब्राइट स्कॉलरशिप पर सेनेगल में महामारी विज्ञान अनुसंधान किया। इसके बाद उन्होंने यू.एस. पब्लिक हेल्थ सर्विस में भर्ती होने के दौरान दुनिया भर में यात्रा की और काम किया। इन अनुभवों के साथ-साथ उनकी टीम के सदस्यों के साथ उनकी बातचीत, जो विभिन्न सांस्कृतिक पृष्ठभूमि से आते हैं, ने उनके विश्वदृष्टिकोण को आकार देने में मदद की है।

वे कहते हैं, “दुनिया के बहुत से लोग अमेरिका से काफ़ी अलग तरीके से जीते हैं।” “समय, जोखिम और अपने शरीर के बारे में बहुत से लोगों के विचार अलग-अलग होते हैं। हालाँकि, खुश और स्वस्थ रहने की चाहत के मूल सिद्धांतों के मामले में, हर जगह के लोग एक जैसे हैं।”

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संदर्भ

[1] कैंसर स्क्रीनिंग के लिए ग्रीवा छवियों के गहन शिक्षण और स्वचालित मूल्यांकन का एक अवलोकनात्मक अध्ययन। हू एल, बेल डी, अंतानी एस, ज़ू एक्स, यू के, हॉर्निंग एमपी, गचुही एन, विल्सन बी, जैसवाल एमएस, बेफानो बी, लॉन्ग एलआर, हेरेरो आर, आइंस्टीन एमएच, बर्क आरडी, डेमार्को एम, गेज जेसी, रोड्रिगेज एसी, वेन्ट्ज़ेंसन एन, शिफमैन एम. जे. नेशनल कैंसर इंस्टिट्यूट2019 सितंबर 1;111(9):923-932. doi: 10.1093/jnci/djy225.

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