تصنيف سرطان الرئة وتقدير شدته بنموذج يجمع محول الرؤية والشبكة الالتفافية المتوازية المحسنة مع تجزئة محسنة

تتزايد معدلات الوفاة بسرطان الرئة في العالم بسبب اكتشافه المتأخر في كثير من الحالات، إذ تتحسن فرص العلاج والبقاء تحسنًا كبيرًا حين يرصد المرض في مراحله المبكرة، وقد طورت تقنيات آلية عديدة لتشخيص سرطان الرئة اعتمادًا على تعلم الآلة والتعلم العميق لدعم الكشف المبكر، غير أن الأساليب القائمة تعاني قيودًا تحد من جدواها، منها ارتفاع معدلات الإيجابيات الكاذبة وانخفاض الحساسية وكبر الزمن المستهلك، وكلها عوامل قد تؤثر في دقة التشخيص المبكر وتوقيته، ومن هنا تتجه الجهود البحثية إلى بناء نماذج هجينة تجمع مزايا الشبكات الالتفافية في استخراج السمات المحلية ومزايا محولات الرؤية في نمذجة السياق العام للصورة، مع إيلاء مرحلة تجزئة الورم عناية خاصة لما لها من أثر في دقة التصنيف وتقدير الشدة

أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها

هدفت الدراسة إلى معالجة قيود الأساليب القائمة عبر اقتراح نموذج لتصنيف سرطان الرئة وتقدير شدته يجمع الشبكة الالتفافية المتوازية المحسنة ومحول الرؤية، ويتكون الإطار المقترح من أربع مراحل متتابعة هي المعالجة المسبقة والتجزئة والتصنيف وتقدير الشدة، إذ تعالج الصور المدخلة أولًا بتقنية مرشح وينر المحسن لإزالة التشويش وتحسين الجودة، ثم تجزأ الصور المعالجة بنموذج ترانس يو نت المعدل لفصل المناطق ذات الصلة بالورم، وفي المرحلة الأخيرة تصنف الصور المجزأة ويقدر مستوى شدتها بالنموذج المدمج الذي يزاوج بين الشبكة الالتفافية المتوازية المحسنة ومحول الرؤية، وقوم أداء النموذج المقترح بمقاييس معيارية شاملة تضم الدقة والحساسية والنوعية والإحكام ومقياس إف والمساحة تحت منحنى خصائص التشغيل

ثانيًا: أبرز النتائج

1، حقق النموذج المقترح دقة إجمالية بلغت 97.3 في المئة في تصنيف سرطان الرئة وتقدير شدته، وهي نتيجة تعكس قدرة عالية على التمييز الصحيح بين الحالات عبر فئات التصنيف ومستويات الشدة

2، بلغت حساسية النموذج 97.8 في المئة ونوعيته 96.8 في المئة، بما يشير إلى توازن جيد بين رصد الحالات المصابة فعلًا واستبعاد الحالات غير المصابة، وهو توازن حاسم في التطبيقات الطبية التي تترتب على أخطائها كلف عالية

3، بلغ إحكام النموذج 96.8 في المئة ومقياس إف 97.3 في المئة، وأظهر اتساقًا بين الإحكام والاستدعاء المتمثل في الحساسية، بما يعزز موثوقية التنبؤات الإيجابية التي يصدرها النموذج

4، بلغت المساحة تحت منحنى خصائص التشغيل 98.5 في المئة، بما يؤكد قدرة تمييزية عالية للنموذج عبر عتبات القرار المختلفة، ويبرز تفوق البنية الهجينة التي تجمع المعالجة المتوازية الالتفافية وآليات الانتباه في محول الرؤية

ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها

تبين النتائج التجريبية أن النموذج المقترح يقدم تصنيفًا دقيقًا وفعالًا لسرطان الرئة وتقديرًا لشدته، بما يشير إلى إمكاناته في دعم التشخيص المبكر الذي تتوقف عليه فرص الشفاء، فأدوات من هذا النوع قد تعين أطباء الأشعة بوصفها رأيًا آليًا مساعدًا يفرز الحالات ويرتب أولويات الفحص، وتفيد في البيئات محدودة الموارد التي تشح فيها الخبرات التخصصية الدقيقة، ويستفيد الباحث العربي وطالب الدراسات العليا في الذكاء الاصطناعي الطبي من هذه الدراسة نموذجًا لكيفية توظيف البنى الهجينة ومعالجة الصور المتقدمة في مشكلة سريرية ذات أثر إنساني كبير، مع التنبه إلى أن تقويم مثل هذه النماذج يظل بحاجة إلى اختبارها على بيانات خارجية متنوعة الأجهزة والمراكز قبل اعتمادها سريريًا، وهو ما لم يتناوله الملخص المنشور، وتجدر الإشارة إلى أن قيمة النماذج الهجينة لا تقتصر على رفع مؤشرات الأداء الرقمية، بل تمتد إلى إدارة كلفة الخطأ في الاتجاهين، فتقليل الإيجابيات الكاذبة يجنب المرضى إجراءات استقصائية مؤلمة ومكلفة بلا داع، ورفع الحساسية يقلل فوات حالات قابلة للعلاج في مراحلها الأولى، وبين هذين الحدين يتحدد الأثر السريري الحقيقي لأي نظام ذكاء اصطناعي مساعد في الممارسة اليومية

وخلاصة القول إن الدراسة قدمت إطارًا متكامل المراحل لتصنيف سرطان الرئة وتقدير شدته يجمع مرشح وينر المحسن وتجزئة ترانس يو نت المعدلة ونموذجًا مدمجًا من الشبكة الالتفافية المتوازية المحسنة ومحول الرؤية، وحقق مؤشرات أداء مرتفعة في الدقة والحساسية والنوعية والمساحة تحت المنحنى، بما يجعله مرشحًا واعدًا لدعم الكشف المبكر عن سرطان الرئة ومساندة القرار السريري