Ο δεκαπεντάχρονος Rishab Jain έχει ανακηρυχθεί ως ο κορυφαίος νέος επιστήμονας της Αμερικής στο 2018 Challenge Young Scientist, για το έργο του στη βελτίωση της θεραπείας του καρκίνου του παγκρέατος. Ο Jain δημιούργησε έναν αλγόριθμο που χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για τον ακριβή εντοπισμό και παρακολούθηση του παγκρέατος σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια ακτινοθεραπείας με μαγνητική τομογραφία.
“Ο καρκίνος του παγκρέατος είναι μια εξαιρετικά θανατηφόρα και δύσκολα θεραπευτική ασθένεια. Έτσι δημιούργησα μια εφεύρεση για να βελτιώσω μία από τις θεραπευτικές επιλογές, δηλαδή την ακτινοθεραπεία”, αναφέρει ο Jain. “Το εργαλείο μου PCDLS [σύστημα βαθιάς εκμάθησης του καρκίνου του παγκρέατος] χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να βοηθήσει στην παρακολούθηση του παγκρέατος και να βελτιώσει κάποιες από τις θεραπευτικές επιλογές”.
Μια εγγενής πρόκληση της θεραπείας με ακτινοβολία για τον καρκίνο του παγκρέατος είναι η ακριβής στόχευση του παγκρέατος, το οποίο συχνά καλύπτεται από το στομάχι ή άλλα κοντινά όργανα, καθιστώντας δύσκολη την θεραπεία. Επιπλέον, η αναπνοή και άλλες ανατομικές αλλαγές μπορεί να ‘προκαλέσουν’ το πάγκρεας να κινηθεί γύρω από την κοιλιακή περιοχή. Ως αποτέλεσμα, η ακτινοθεραπεία μπορεί ακούσια να στοχεύσει στους υγιείς ιστούς.
“Έχω αναπτύξει ένα εργαλείο που χρησιμοποιεί σημασιολογική κατάτμηση και συνελικτικά νευρωνικά δίκτυα για να εντοπίσει με ακρίβεια το πλέγμα του παγκρέατος”, εξηγεί ο Jain. Αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε ο αλγόριθμος PCDLS χρησιμοποιώντας εικόνες του ανθρώπινου πεπτικού συστήματος και διαπίστωσε ότι θα μπορούσε να ανιχνεύσει σωστά το πάγκρεας με 98,9% ευαισθησία.
“Όταν χειρίζομαι το εργαλείο, το διαχωρισμένο πάγκρεας εξάγεται στιγμιαία. Χρησιμοποίησα διάφορες στατιστικές τεχνικές, όπως η μήτρα σύγχυσης, η καμπύλη ROC και τα τετράγωνα, για να διασφαλίσω ότι η καινοτομία μου δίνει εξαιρετικά ακριβή αποτελέσματα “, λέει ο Jain. «Με το PCDLS, οι δόσεις ακτινοβολίας για τους ασθενείς μπορούν να μειωθούν και με ακριβείς θεραπείες μπορούν να σωθούν πολλές ζωές. Είμαι πραγματικά ενθουσιασμένος με τα αποτελέσματα. “
Ημέρα διαγωνισμού
Ο Jain συναγωνίστηκε μαζί με εννέα άλλους φιναλίστ κατά τη διάρκεια ενός live αγώνα στο Κέντρο Καινοτομίας 3M στο St. Paul, MN. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, οι φιναλίστ συνεργάστηκαν με τους επιστήμονες 3M για να αναπτύξουν τις καινοτομίες τους στο πλαίσιο ενός μοναδικού προγράμματος καθοδήγησης. Ο Jain συνεργάστηκε με την Döne Demirgöz, ειδικό για την ανάπτυξη προϊόντων και την έρευνα, ο οποίος παραλαμβάνει τα προϊόντα που αναπτύσσονται στα εργαστήρια της 3Μ και τα μεταφέρει στην αγορά.
Rishab Jain με την σύμβουλό του
Rishab Jain με την σύμβουλό του Döne Demirgöz.
Ο Jain τιμήθηκε με τον τίτλο “Top Young Scientist της Αμερικής” και έλαβε το βραβείο των 25.000 δολαρίων. (Ευγενική παραχώρηση: Andy King, Discovery Education)
Οι φιναλίστ παρουσίασαν τις εφευρέσεις τους σε μια αξιέπαινη ομάδα επιστημόνων και ηγετών από την Discovery Education και την 3M. Συμμετείχαν επίσης σε δύο άλλες προκλήσεις που συνδύαζαν πολλαπλές τεχνολογίες 3Μ για την επίλυση ενός πραγματικού προβλήματος.
“Η διδασκαλία της Discovery Education 3M Young Scientist Challenge έχει ενθαρρύνει τα παιδιά να αποκτήσουν πολύτιμες δεξιότητες κριτικής σκέψης και αναζήτησης λύσεων για τη ζωή, εμπνέοντας εκατομμύρια φοιτητές την τελευταία δεκαετία για να αναπτύξουν νέες καινοτομίες και λύσεις που επιλύουν τα προβλήματα πραγματικού κόσμου”, λέει ο Lori McFarling από την Εκπαίδευση Discovery. “Συγχαρητήρια για τον νεότερο κορυφαίο νεαρό επιστήμονα Rishab και όλους τους 2018 φιναλίστ για τις απίστευτες προσπάθειές τους”.
Απόδοση-επιμέλεια κειμένου: Δρ. Βίκυ Μπαφατάκη
Πηγή: https://physicsworld.com
