Development and Validation of a Nomogram Integrating Multimodal Ultrasound and Radiomics for Differentiating Granulomatous Mastitis from Invasive Ductal Carcinoma

في مشهد صحة الثدي، تظهر حالتان مختلفتان تماماً تبدوان متطابقتين في الفحص. إحداهما هي السرطان القنوي الغازي، وهو شكل شائع وخطير من سرطان الثدي يتطلب علاجاً فورياً. والأخرى هي التهاب الثدي الحبيبي، وهو مرض التهابي حميد ونادر يحاكي مظهر السرطان ولكنه ليس مهدداً للحياة. بالنسبة للأطباء، يخلق هذا التداخل البصري معضلة صعبة. فعندما تظهر حالة مريضة تعاني من كتلة مشبوهة، يكون المسار المعتاد هو إجراء خزعة، وهي عملية تتضمن أخذ عينة من الأنسجة باستخدام إبرة. ورغم أن هذه هي الطريقة الوحيدة للتأكد، إلا أنها خطوة جراحية يفضل الكثير من المريضات تجنبها إذا تبين أن الكتلة حميدة. ويكمكم التحدي في إيجاد طريقة للتمييز بين هاتين الحالتين قبل أن تلمس الإبرة الجلد، وذلك باستخدام الصور الملتقطة بواسطة أجهزة الموجات فوق الصوتية فقط.

لطالون ما كان التصوير بالموجات فوق الصوتية (الألتراساوند) هو الأداة الأساسية لفحص أنسجة الثدي، لا سيما لدى النساء في آسيا. فهو يستخدم الموجات الصوتية لإنشاء صور لداخل الجسم، موضحاً شكل وحجم وقوام أي كتل. وفي السنوات الأخيرة، أضاف الأطباء طبقات إضافية لهذه التكنولوجيا؛ حيث أصبحوا الآن يستخدمون "دوبلر الملون" لرؤية كيفية تدفق الدم عبر الآفة، و"تخطيط المرونة" (elastography) لقياس مدى صلابة أو نعومة الأنسجة عند الضغط عليها. توفر هذه الإضافات صورة أكثر ثراءً، ولكن حتى مع هذه الأدوات المتقدمة، يظل التمييز بين المحاكي الالتهابي والورم الخبيث عقبة سريرية كبيرة. فأحياناً تكون الصور متشابهة للغاية لدرجة لا يستطيع الطبيب معها الجزم، مما يؤدي إلى "منطقة رمادية" يكون فيها النصيحة الطبية الأكثر أماناً هي إجراء الخزعة لكل شيء، مما ينتج عنه العديد من الإجراءات غير الضرورية.

قام فريق من الباحثين من مستشفيات في هانغتشو، الصين، بمحاولة حل هذه المشكلة تحديداً من خلال الجمع بين الملاحظة البشرية والتحليل الحاسوبي. فقد جمعوا صور الموجات فوق الصوتية وسجلات المرضى لـ 460 امرأة تم تشخيصهن بالفعل إما بالتهاب الثدي الحبيبي أو السرطان القنوي الغازي من خلال الجراحة أو الخزعة. وقسم الباحثون هؤلاء المريضات إلى مجموعتين: مجموعة أكبر استُخدمت لتعليم نظام حاسوبي ما الذي يجب البحث عنه، ومجموعة أصغر ومنفصلة استُخدمت لاختبار قدرة النظام على تقديم تنبؤات دقيقة لحالات جديدة لم يسبق رؤيتها. وكان الهدف هو بناء أداة كمية يمكنها وزن عوامل متعددة معاً لإعطاء احتمالية دقيقة لما إذا كانت الكتلة سرطانية.

بدأ الباحثون بتدريب حاسوب على تحليل صور الموجات فوق الصوتية الخام بكسل تلو الآخر. هذه العملية، المعروفة باسم "الراديوميكس" (radiomics)، تستخرج مئات التفاصيل الدقيقة من الصورة التي يصعب على العين البشرية ملاحظتها، مثل الأنماط المحددة للون الرمادي والأسود داخل الكتلة. وحسب الحاسوب درجة بناءً على هذه الأنسجة الخفية. وفي الوقت نفسه، سجل الفريق التفاصيل السريرية القياسية، مثل عمر المريضة، والميزات المحددة التي تظهر في الموجات فوق الصوتية، مثل شكل الكتلة، ووضوح حوافها، وما إذا كانت تحتوي على ترسبات كلسية، ومدى صلابتها تحت الضغط. ثم استخدموا أساليب إحصائية لتحديد أي من هذه العوامل كانت الأكثر قوة في التمييز بين المرضين.

كشف التحليل أن ستة عوامل محددة كانت أكثر المتنبئات موثوقية. وشملت هذه العوامل عمر المريضة، وشكل الآفة، وطبيعة حوافها، ووجود التكلسات، ودرجة الصلابة من تخطيط المرونة، ودرجة النسيج الناتجة عن الحاسوب. ومن المثير للاهتمام أنه بينما كان تحليل النسيج بواسطة الحاسوب مفيداً بحد ذاته، إلا أنه لم يكن بدقة الملاحظات البشرية. ومع ذلك، عندما تم دمج درجة الحاسوب مع الملاحظات البشرية، كانت النتيجة أداة تشخيصية عالية الدقة. وقد حول الباحثون هذا الجمع من العوامل الستة إلى مخطط بصري يسمى "النوماوجرام" (nomogram). يسمح هذا المخطب للطبيب ببساطة بالنظر في تفاصيل المريضة المحددة، وإيجاد النقاط المقابلة لكل عامل، وجمعها، ثم قراءة نسبة مئوية نهائية تمثل احتمالية إصابة المريضة بالسرطان.

عندما اختبر الباحثون هذه الأداة الجديدة على مجموعة المرضى الذين لم يستخدموا في التدريب، كانت النتائج مذهلة. فقد حددت الأداة بشكل صحيح 99 بالمائة من حالات السرطان، وحددت بشكل صحيح 83 بالمائة من الحالات الحميدة. وفي عالم التشخيص الطبي، يعتبر هذا المستوى من الدقة استثنائياً. لقد أدت الأداة أداءً أفضل من استخدام ميزات الموجات فوق الصوتية وحدها، وأفضل بكثير من استخدام تحليل نسيج الحاسوب وحده. ووجد الباحثون أن الأدلة الأكثر أهمية كانت غالباً حواف الكتلة ووجود الكالسيوم. إذ تميل الكتل السرطانية إلى امتلاك حواف مسننة وغير محددة المعالم، وتكون أكثر عرضة لاحتواء ترسبات الكالسيوم، بينما غالباً ما تمتلك الكتل الالتهابية الحميدة حدوداً أكثر نعومة وتفتقر إلى هذه الترسبات. كما لعبت صلابة الأنسجة دوراً رئيسياً، حيث تكون الأنسجة السرطانية عموماً أكثر صلابة بك كثيراً من الأنسجة الالتهابية.

يسلط البحث الضوء على أنه بينما يعد تحليل الحاسوب لأنسجة الصور إضافة قوية، فإنه يعمل بشكل أفضل عندما يدعم، بدلاً من أن يحل محل، الملاحظة الدقيقة لفاحص أمهر. فالأداة النهائية لا تتطلب حاسوباً خارقاً لاستخدامها؛ بل هي نظام تسجيل بسيط يمكن تطبيقه بجانب سرير المريض. ومن خلال توفير احتمالية رقمية واضحة، تساعد الأداة الأطباء على اتخاذ قرارات أكثر ثقة. فإذا كانت المخاطرة المحسوبة منخفضة، قد يشعر الطبيب بالراحة في مراقبة المريضة عن كثب بدلاً من الأمر بإجراء خزعة فوراً. وإذا كانت المخاطرة عالية، توفر الأداة دليلاً قوياً للمضي قدماً في التدخل الطبي.

ويوضح المؤلفون بحذر أن هذه الأداة ليست بديلاً عن حكم الطبيب، ولا هي إجابة نهائية لكل مريضة. فهي مصممة خصيصاً لتلك الحالات الصعبة حيث تكون صور الموجات فوق الصوتية غير واضحة. ولأن الدراسة أجريت في مستشفى واحد باستخدام بيانات من الماضي، يقر الباحثون بأن الأداة تحتاج إلى اختبار في مستشفيات أخرى ومع أجهزة مختلفة لضمان عملها بشكل عالمي. كما يخططون لتطوير الطريقة باستخدام برامج حاسوبية مؤتمتة لتحديد حدود الكتل، مما سيزيل الاختلافات الصغيرة التي تحدث عندما يرسم أطباء مختلفون الحدود يدوياً. وحتى تكتمل هذه الدراسات المستقبلية، يظل نظام التسجيل الجديد هذا خطوة واعدة إلى الأمام، حيث يوفر وسيلة لتقليل الخزعات غير الضرورية وإضفاء الوضوح على زاوية مربكة من صحة الثدي.