تعمل أنظمة CAde على معالجة الصور أو مقاطع الفيديو الرقمية لدعم اتخاذ القرارات الطبية من خلال تحديد الهياكل غير الطبيعية الهامة.أصبحت أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر أكثر تطوراً بمرور الوقت ويمكنها الآن التعرف تلقائيًا على مجموعة متنوعة من الآفات، بما في ذلك الأورام. على سبيل المثال، قامت العديد من مراكز فحص السرطان بتطبيق هذه التقنية في التصوير الشعاعي للثدي، وتنظير القولون، والكشف عن سرطان الرئة لتعزيز دقة التشخيص.
في وقت مبكر من أواخر الخمسينيات من القرن العشرين، دفع ظهور أجهزة الكمبيوتر الحديثة الباحثين في العديد من المجالات إلى استكشاف إمكانيات أنظمة التشخيص الطبي بمساعدة الكمبيوتر. في البداية، استخدمت أنظمة CAD بشكل أساسي المخططات الانسيابية، ومطابقة الأنماط الإحصائية، وقواعد المعرفة لتوجيه عمليات اتخاذ القرار الخاصة بها. بحلول سبعينيات القرن العشرين، بدأت بعض أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) الأولى في الظهور، وغالبًا ما يشار إليها باسم "أنظمة الخبراء الطبية". إن تطوير هذه الأنظمة لم يساهم في تعزيز التعليم فحسب، بل وضع أيضًا الأساس لأنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) المستقبلية.
مع تطور أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر، أدرك الباحثون تدريجيًا حدود هذه الأنظمة المبكرة وبدأوا في استخدام أساليب أكثر تقدمًا لاستخراج البيانات.
في الثمانينيات والتسعينيات من القرن العشرين، أدى ظهور أساليب استخراج البيانات إلى تمكين أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) من أن تصبح أكثر مرونة وكفاءة. في عام 1998، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على إطلاق أول نظام تجاري للتصوير الشعاعي للثدي باستخدام الحاسب الآلي، وهو ImageChecker، والذي أدخل أنظمة التصميم بمساعدة الحاسب الآلي رسميًا إلى الاستخدام السريري.
تعتمد أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) على تقنية التعرف على الأنماط المتطورة للغاية. من خلال مسح كميات كبيرة من الصور الطبية، يمكن للنظام التعرف على الهياكل المشبوهة ووضع علامات عليها. ومع ذلك، لا تزال هذه التكنولوجيا تواجه العديد من التحديات، وخاصة فيما يتعلق بنظم إدخال البيانات ومعالجتها وتقييمها.
على الرغم من أن نظام CAD يمكنه تحسين معدل اكتشاف الآفات، إلا أنه لا يستطيع تحقيق معدل اكتشاف 100% وقد يؤدي إلى نتائج إيجابية كاذبة (FP).
حاليا، يبحث الباحثون عن جيل جديد من الخوارزميات لمعالجة الأداء الضعيف لأنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر في سيناريوهات مثل الأمراض المتعددة. بالإضافة إلى ذلك، يعد التصميم والتنفيذ الفعال للسجلات الصحية الإلكترونية (EHR) أمرًا بالغ الأهمية لنجاح نظام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD).
حاليا، يتم استخدام تقنية التصميم بمساعدة الكمبيوتر على نطاق واسع في تشخيص سرطان الثدي، وسرطان الرئة، وسرطان القولون، واعتلال الشبكية السكري والعديد من الأمراض الأخرى. وخاصة في مجال تصوير الثدي بالأشعة السينية، يمكن لأنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر مساعدة الأطباء في تحديد الأورام الحميدة والخبيثة، وفي فحص سرطان الرئة، تعتبر أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر التي تعتمد على تركيب الفيديو أدوات مساعدة قيمة.
من خلال هذه الأنظمة، يمكن للمهنيين الطبيين اتخاذ قرارات تشخيصية أكثر استنارة وتحسين نوعية الحياة لمرضاهم.
ومع ذلك، أشارت بعض الدراسات إلى أنه على الرغم من أن أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر يمكنها تحسين معدلات اكتشاف الأمراض، إلا أنها قد تزيد أيضًا من خطر النتائج الإيجابية الكاذبة. ولهذا السبب، يتبنى عدد متزايد من المستشفيات تدريجياً التقنيات الناشئة، مثل التعلم العميق والتعلم الآلي، من أجل الجمع بشكل أكثر فعالية بين مزايا أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر والتغلب على عيوبها الأصلية.
بالنظر إلى المستقبل، من المتوقع أن تستمر أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر في توسيع تطبيقاتها في مجالات مثل علم الأمراض الرقمي وتحليل الصور. وعلى الرغم من التحديات التي يواجهها تطوير التكنولوجيا، مثل قدرات معالجة البيانات وأداء الخوارزمية، فإن الاتجاهات المستقبلية سوف تعمل بلا شك على دمج أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر بشكل أكبر في التشخيص الطبي اليومي.
تم تطوير الاختبار بمساعدة الكمبيوتر لأكثر من 40 عامًا، ولا تزال إمكانات الجمع بين المجال الطبي والتكنولوجيا تتزايد. مع تقدم التكنولوجيا، هل سيكون من الممكن تحسين صحة الإنسان ورفاهيته بشكل أكبر في العلاج الطبي في المستقبل؟