Οι κβαντικοί αλγόριθμοι στην υπηρεσία της ιατρικής

Η Microsoft αποδεικνύει ότι το «θέμα» δεν είναι μόνο η τεχνολογία, αλλά το πώς αυτή εμπνέει τις ομάδες να χρησιμοποιούν τα εργαλεία, για να δώσουν λύση σε σημαντικές προκλήσεις της εποχής μεταξύ των οποίων και ασθένειες.Στη συγκεκριμένη περίπτωση, η ομάδα που ενδυναμώνεται από τα εργαλεία της Microsoft, αλλάζοντας ριζικά τις ζωές των ασθενών με καρκίνο, είναι η πανεπιστημιακή ομάδα του Case Western Reserve University της Αμερικής. Οι ερευνητές του πανεπιστημίου έχουν δημιουργήσει μία νέα μέθοδο διάγνωσης ασθενειών που ονομάζεται Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF), η οποία αποτελεί την εξέλιξη της μαγνητικής τομογραφίας, καθώς χρησιμοποιεί πιο ευαίσθητες τεχνικές σάρωσης, για να ανιχνεύσει εάν οι θεραπείες καρκίνου λειτουργούν μετά από μία μόνο δόση χημειοθεραπείας.
Το MRF λειτουργεί με βάση το ότι κάθε ιστός έχει το δικό του ξεχωριστό «δακτυλικό αποτύπωμα», το οποίο μπορεί να αναγνωριστεί μέσω της εξελιγμένης μαγνητικής τομογραφίας. Πρόκειται για μια μέθοδο πολλά υποσχόμενη, η οποία είναι ικανή να προσφέρει πιο έγκαιρη και πιο ακριβή αναγνώριση πιθανής νόσου, αναλύοντας έναν τεράστιο όγκο δεδομένων. Κάτι τέτοιο όμως δεν θα ήταν εφικτό, χωρίς τους «κβαντικούς αλγόριθμους» της Microsoft, δηλαδή τους αλγόριθμους που δανείζονται στοιχεία από την κβαντική φυσική και αναπτύσσονται για τους κβαντικούς υπολογιστές του μέλλοντος που δεν έχουν ακόμα δημιουργηθεί. Το απίστευτο πλεονέκτημά τους είναι ότι μπορούν να τρέχουν και στους κλασικούς υπολογιστές που είναι ευρέως διαθέσιμοι σήμερα, λύνοντας έτσι εξαιρετικά δύσκολα υπολογιστικά προβλήματα.

Στις μέρες μας, ένας ασθενής με καρκίνο υποβάλλεται σε πολλούς κύκλους χημειοθεραπείας και περνάει μήνες σε κατάσταση αναμονής, μέχρι οι ιατρικές εξετάσεις να δείξουν εάν το συγκεκριμένο κοκτέιλ ισχυρών φαρμάκων έχει συρρικνώσει τον όγκο ή όχι. Με το MRF και τους «κβαντικούς αλγόριθμους» της Microsoft, η κατάσταση αυτή ανατρέπεται, καθώς οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούν να αξιολογούν την αποτελεσματικότητα μιας θεραπείας μέσα σε μια εβδομάδα, σε αντίθεση με τους έξι μήνες που ισχύει σήμερα. Αυτή η νέα πραγματικότητα θα μετασχηματίσει κυριολεκτικά τον τομέα της ιατρικής διάγνωσης, όσον αφορά στο κομμάτι της αξιολόγησης μιας θεραπείας, αλλά και Θα βοηθήσει στην αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των ασθενών, οι οποίοι θα αποφεύγουν τις άσκοπες παρενέργειες των φαρμάκων.
Το MRF επιτρέπει στους γιατρούς που διαβάζουν μια μαγνητική τομογραφία να αντλούν ακριβή συμπεράσματα σύμφωνα με τις ποικίλες ιδιότητες ενός ιστού, αντί να βασίζονται στην εμπειρία τους για να αποφασίσουν αν η φωτεινότητα ή το χρώμα μιας συγκεκριμένης περιοχής υποδεικνύει ότι ο ιστός είναι άρρωστος ή υγιής. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί ότι το MRF υπερισχύει άλλων αντίστοιχων πρωτοκόλλων μαγνητικής τομογραφίας (ΜRΙ) κατά παράγοντα 1.8. Συγκεκριμένα, οι αλγόριθμοι της Microsoft γλιτώνουν τους ασθενείς από επώδυνες ή επεμβατικές διαγνωστικές διαδικασίες, καθώς επιτρέπουν στις ιατρικές ομάδες να προχωρούν σε σαρώσεις που είναι έως και τρεις φορές πιο γρήγορες, σε σχέση με το MRI, και 30% πιο ακριβείς. Έτσι, μειώνεται το κόστος εξετάσεων για τους ασθενείς και τα νοσοκομεία, και αυξάνονται οι πιθανότητες έγκαιρης διάγνωσης, ιδιαίτερα σε περιοχές που έχουν μεγάλες λίστες αναμονής για μαγνητική τομογραφία.
Αλλά και σε περιπτώσεις όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας και η επιληψία, το MRF μπορεί να ανιχνεύσει τις αλλαγές στον εγκέφαλο που είναι αόρατες με συμβατικές μεθόδους, δίνοντας ολοκληρωμένη κλινική εικόνα πολύ πιο σημαντική από αυτή που μπορούν να δουν σήμερα οι γιατροί. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει σε πιο ακριβή πρόβλεψη για το πώς θα εξελιχθεί μια ασθένεια ή για το αν τα φάρμακα που θα πάρει ο ασθενής θα είναι αποτελεσματικά.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτή τη στιγμή το MRF χρησιμοποιείται σε δεκάδες ακαδημαϊκά ιατρικά κέντρα, ενώ αναμένεται ευρεία υιοθέτηση της συγκεκριμένης τεχνικής μέσα στα επόμενα χρόνια. Για περισσότερες λεπτομέρειες, μπορείτε να επισκεφτείτε τον ακόλουθο σύνδεσμο: https://news.microsoft.com/innovation-stories/quantum-computing-mri-cancer-treatment/

πηγή: https://www.naftemporiki.gr/story/1501095/pos-oi-kbantikoi-algorithmoi-tis-microsoft-fernoun-epanastasi-ston-tomea-tis-iatrikis