Πώς οι κβαντικοί αλγόριθμοι της Microsoft φέρνουν επανάσταση στον τομέα της ιατρικής

Ένας ογκολογικός ασθενής υποβάλλεται σε πολλούς κύκλους χημειοθεραπείας και περνάει μήνες σε κατάσταση αναμονής, μέχρι οι ιατρικές εξετάσεις να δείξουν εάν το συγκεκριμένο κοκτέιλ ισχυρών φαρμάκων που έλαβε ως θεραπεία, έχει συρρικνώσει τον όγκο του ή όχι.

Με το νέο διαγνωστικό «εργαλείο» το Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF), το οποίο βασίζεται στους «κβαντικούς αλγόριθμους» της Microsoft, η κατάσταση αυτή ανατρέπεται.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι με τη βοήθεια του νέου διαγνωστικού θα μπορούν να αξιολογούν την αποτελεσματικότητα μιας θεραπείας μέσα σε μια εβδομάδα, σε αντίθεση με τους έξι μήνες που ισχύει μέχρι τώρα, γεγονός, που θα μετασχηματίσει κυριολεκτικά τον τομέα της ιατρικής διάγνωσης, ενώ, θα βοηθήσει και στην αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των ασθενών, οι οποίοι θα αποφεύγουν τις άσκοπες παρενέργειες των φαρμάκων.

Αναλύοντας το «δακτυλικό αποτύπωμα» μιας ασθένειας

Το Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF), είναι ένα νέο εργαλείο διάγνωσης που θα βοηθήσει τόσο του επιστήμονες όσο και τους ασθενείς στην θεραπεία τους.

Είναι στην ουσία η εξέλιξη της μαγνητικής τομογραφίας, καθώς χρησιμοποιεί πιο ευαίσθητες τεχνικές σάρωσης, για να ανιχνεύσει εάν οι θεραπείες καρκίνου λειτουργούν μετά από μία μόνο δόση χημειοθεραπείας.

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.

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.

Επιπροσθέτως, όπως διαπίστωσαν οι ειδικοί, ως «εργαλείο» υπερισχύει άλλων αντίστοιχων πρωτοκόλλων μαγνητικής τομογραφίας (ΜRΙ) κατά παράγοντα 1.8.

Συγκεκριμένα, οι αλγόριθμοι αυτοί 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, μπορεί να ανιχνεύσει τις αλλαγές στον εγκέφαλο που είναι αόρατες με συμβατικές μεθόδους, δίνοντας ολοκληρωμένη κλινική εικόνα.

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.