مجموعة بيانات شاملة مستندة إلى الهواتف الذكية لصور تجويف الفم المشروحة لتعزيز تشخيص أمراض الفم

لماذا يمكن لهاتفك أن يساعد في كشف سرطان الفم

يحمل معظمنا كاميرا قوية في جيبه، ومع ذلك نادراً ما تُستخدم لفحص العلامات المبكرة للأمراض داخل الفم. كثيراً ما تمرّ أعراض سرطان الفم وبؤر التحذير دون ملاحظة حتى تصبح متقدمة، لا سيما في المجتمعات التي تندر فيها التخصصات. تصف هذه الدراسة SMART‑OM، مجموعة مُختارة بعناية من صور داخل الفم، جميعها ملتقطة بهواتف ذكية عادية وموسومة بدقة من قبل خبراء طب الأسنان. الهدف هو تزويد الباحثين بالمواد الخام اللازمة لبناء أدوات ذكاء اصطناعي يمكنها الإشارة إلى تغيّرات مقلقة قبل أن تصبح مميتة.

المشكلة العالمية داخل الفم

يودي سرطان الشفتين وتجويف الفم بحوالي مئتين ألف شخص سنوياً في جميع أنحاء العالم، مع مئات الآلاف من الحالات الجديدة، وحمل المرض يكون ثقيلاً بشكل خاص في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل. التدخين، والكحول، ومضغ جوز الأريكا هي عوامل خطر رئيسية، ويصيب الرجال وكبار السن بشكل أكبر. التشخيص المبكر يحسّن البقاء على قيد الحياة بشكل كبير، لكن في كثير من المناطق يصعب الوصول إلى أخصائي، وتعتمد الفحوص الروتينية للفم على بصر وخبرة طبيب الأسنان. وهذا يعني أن البقع الطفيفة أو المناطق الخشنة قد تُفوّت، أو قد يختلف تقدير الأطباء فيما يرونه. يمكن لطريقة منخفضة التكلفة ومتاحة على نطاق واسع لتسجيل ومراجعة داخل الفم أن تُحدث فرقاً حقيقياً.

تحويل الهواتف الذكية إلى أدوات فحص

سعى مشروع SMART‑OM إلى التقاط صور عالية الجودة لتجويف الفم في سياقات مجتمعية واقعية باستخدام هاتفين شائعين فقط، أحدهما أندرويد والآخر آيفون. زار العاملون الصحيون المجتمعيون وأطباء الأسنان في جنوب الهند المنازل والمعسكرات السنية، وقاموا بتجنيد البالغين الذين وافقوا على الفحص. تم تصوير ثماني زوايا قياسية لكل مشارك، تغطي اللسان والخدين والشفاه والأقواس السنية العليا والسفلى. اُحرص على استخدام الضوء الطبيعي في الغالب، ووضع الكاميرا على بعد بضعة سنتيمترات فقط، واستخدام أدوات بسيطة مثل مرايا الفم أو عصي خشبية لإبعاد الخدين والشفاه بلطف. أُعيد التقاط الصور الضبابية أو ضعيفة الإضاءة، وتبع جمع البيانات قواعد أخلاقية صارمة، مع إبقاء الوجوه خارج الإطار وإخفاء التفاصيل الشخصية تماماً.

من الصور الخام إلى بيانات غنية وموشومة

جمّع الفريق في المجموع 2469 صورة من 331 شخصاً. وُضعت كل صورة في واحدة من أربع مجموعات: نسيج صحي تماماً؛ تغيّرات حميدة عن المظهر المعتاد؛ اضطرابات محتملة التحول إلى خبيث قد تتطور إلى سرطان؛ وسرطان فم مؤكد. ثم قام جراحو أسنان خبراء بتوسيع الملصقات البسيطة برسم مخططات تفصيلية على الصور باستخدام أداة وسم مفتوحة المصدر. تشير بعض النسخ إلى المنطقة الرئيسية ذات الاهتمام فقط، وتقوم نسخ أخرى برسم كل البُنى المرئية، وتحدد نسخ مركّزة على الآفات البقع والنموات المشبوهة. إلى جانب الصور، تتضمن مجموعة البيانات ملفات جداول تنبّه إلى ما يمثله كل نطاق مرسوم وجداول منفصلة تصف عمر كل شخص، جنسه، عادات مثل التدخين أو مضغ العرق (البِتل)، والنتائج السريرية. يجمع هذا المزيج من المرئيات والسياق بين إمكانيات دعم أنظمة ذكاء اصطناعي قائمة على الصور فقط وأنظمة متعددة النماذج.

اختبار نماذج الذكاء الاصطناعي

لإظهار فائدة SMART‑OM، درّب الباحثون عدة نماذج تعلم عميق شائعة، طوّرت في الأصل للتعرف العام على الصور، للتعامل مع مهمتين: التمييز ببساطة بين الصور الطبيعية وغير الطبيعية، والتفريق بين المجموعات التشخيصية الأربع. قسموا مجموعة البيانات إلى أجزاء للتدريب والاختبار وضبطوا نماذج مثل ResNet وVGG وEfficientNet وVision Transformer. على الرغم من أن البيانات كانت مهيمنة بالصور الصحية وتضم حالات قليلة نسبياً من السرطان والحالات عالية المخاطر، فقد صنّف أفضل نموذج، وهو متغير ResNet مضغوط نسبياً، بشكل صحيح قرابة تسع من كل عشر صور اختبار إجمالاً. كان موثوقاً بشكل خاص في التعرف على الأفواه الصحية، وجيداً بدرجة مقبولة—ولو أقل اتساقاً—في الإشارة إلى الحالات غير الطبيعية، ما يعكس التوازن الطبيعي والاختلافات المرئية الطفيفة بين الفئات.

ماذا يعني هذا لرعاية المرضى اليومية

بالنسبة لغير الأخصائيين، الرسالة الأساسية هي أن SMART‑OM تمهّد الطريق لتحويل الهاتف الذكي اليومي إلى مساعد لفحص سرطان الفم المبكر. من خلال إتاحة هذه المجموعة الكبيرة، المشروحة بعناية والمجهّلة بالكامل بشكل عام للعامة، يمنح المؤلفون الباحثين حول العالم مورداً مشتركاً لتدريب ومقارنة أدوات الذكاء الاصطناعي التي يمكنها تمييز المناطق المشتبه بها، ودمج دلائل الصورة مع بيانات مخاطر نمط الحياة، والمساعدة في تقرير من يحتاج إلى فحص أدق من قبل طبيب أسنان أو أخصائي أمراض نسيجية. رغم أن المجموعة الحالية لا تزال تحتوي على عدد قليل نسبياً من حالات السرطان الحقيقية، فإنها تعكس عن كثب ما يُرى في المجتمعات وستنمو مع مرور الوقت. مع توسعها، تستعد SMART‑OM لدعم فحوص أكثر دقة وتوفراً واقتصادية للتغيرات الخطيرة في الفم، مما قد ينقذ أرواحاً من خلال التشخيص المبكر.

الاستشهاد: Madan Kumar, P.D., Ranganathan, K., Lavanya, C. et al. A Smartphone-based Comprehensive Dataset of Annotated Oral Cavity Images for Enhanced Oral Disease Diagnosis. Sci Data 13, 676 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06954-5

الكلمات المفتاحية: سرطان الفم, تصوير بالهاتف الذكي, الذكاء الاصطناعي الطبي, آفات الفم, مجموعة بيانات للفحص