Системи ШІ-мамографії виявляють 1 з 5 випадків раку молочної залози за 6 років до діагностики

Ключові факти:

• Три системи мамографії на основі ШІ виявили приховані ознаки майбутнього раку молочної залози за роки до діагностики, причому у тих, хто пізніше захворів, спостерігалися підвищені показники прогнозу раку.
• У дослідженні приблизно 20% випадків раку молочної залози демонстрували зміни на мамограмах, виявлені ШІ, ще за 6 років до діагностики.
• При 90% специфічності системи ШІ виявили потенційні майбутні раки у 19,7% жінок за 6 років до діагностики, у 25,2% за 4 роки до діагностики та у 39,3% за 2 роки до діагностики.

Штучний інтелект (ШІ) стає дедалі ціннішим інструментом у виявленні раку, покращуючи швидкість, точність та надійність методів скринінгу та діагностики. Зокрема, моделі на основі ШІ суттєво просунули медичну візуалізацію, дозволяючи ефективніше виявляти вогнища ураження та локалізації захворювань, сприяючи ранньому виявленню та точнішій діагностиці.

Сучасні алгоритми ШІ можуть аналізувати медичні зображення, такі як мамограми, для виявлення тонких змін, які важко помітити іншим шляхом. Допомагаючи у ранній діагностиці, ШІ потенційно може покращити результати лікування пацієнтів, зменшити діагностичні помилки та сприяти розробці більш індивідуалізованих планів лікування.

Наразі дослідники припускають, що 3 комерційно доступні інструменти ШІ можуть допомогти виявити незначні мамографічні зміни за кілька років до діагностики раку молочної залози, потенційно виявляючи ранні ознаки раку молочної залози до 6 років до офіційного діагнозу.

Опубліковані у виданні Radiology, системи ШІ послідовно призначали вищі бали ризику раку жінкам, у яких пізніше був діагностований рак молочної залози, тоді як жінкам, які залишалися без раку, призначалися нижчі бали.

Ці результати доповнюють зростаючу кількість доказів, що свідчать про те, що ШІ може відігравати все важливішу роль у покращенні скринінгу раку молочної залози та виявленні раку на ранній, потенційно більш піддатливій до лікування стадії.

ШІ виявив ознаки за 6 років до діагностики

У ретроспективному шведському дослідженні дослідники проаналізували 88 963 мамограм понад 31 000 учасниць, зібраних протягом 10-річного періоду з 2008 по 2019 рік, за допомогою бази даних “Валідація штучного інтелекту для візуалізації молочної залози”. Ця база даних містить дані візуалізації молочної залози від добровольців з 4 регіонів Швеції.

Протягом періоду дослідження у 12 072 жінок згодом було діагностовано рак молочної залози після планових скринінгових оцінок радіологами.

Дослідники застосували 3 комерційно доступні системи комп’ютерно-допоміжного виявлення (AI-CAD) на основі ШІ до історичних мамограм та оцінили, чи можуть ці інструменти виявити тонкі ознаки раку до того, як радіологи поставили діагноз.

Системи ШІ змогли виявити частину майбутніх випадків раку за кілька років до діагностики, зберігаючи при цьому рівень специфічності 90%. Це означає, що вони правильно відрізнили більшість людей без раку від тих, у кого захворювання розвинеться пізніше.

Зокрема, системи ШІ виявили потенційні аномалії, пов’язані з раком, у 19,7% жінок за 6 років до діагностики. Таким чином, приблизно 1 з 5 випадків раку молочної залози може демонструвати мамографічні ознаки, виявлені ШІ приблизно за 6 років до того, як вони будуть розпізнані стандартними методами скринінгу.

Системи ШІ також змогли виявити ранні ознаки раку молочної залози у 25,2% та 39,3% жінок за 4 та 2 роки до діагностики відповідно.

«Наше дослідження показує, що у багатьох пацієнток ознаки раку, виявлені ШІ, з’являються за кілька років до того, як людські радіологи вважають ці ознаки достатньо підозрілими для клінічного обстеження та діагностики раку молочної залози», — повідомив старший співавтор Фредрік Странд, доктор медичних наук, з Каролінської університетської лікарні в Стокгольмі.

Потенційна роль ШІ у ранньому виявленні раку молочної залози

Результати демонструють здатність ШІ виявляти тонкі патерни зображень, які людське око може пропустити на ранній стадії. Прогнозовані бали ризику раку, згенеровані ШІ, потенційно можуть допомогти радіологам виявити осіб, які можуть отримати користь від більш ретельного спостереження або більш індивідуалізованих стратегій скринінгу.

У Сполучених Штатах організації пропонують різні рекомендації щодо віку та частоти скринінгу раку молочної залози. Однак, загалом, рекомендації передбачають досить регулярний скринінг, починаючи з 40 років.

Згідно з національною програмою скринінгу молочної залози Швеції, жінок віком від 40 до 74 років запрошують на мамографію кожні 2 роки.

У Європі Швеція має один із найкращих показників виживаності при раку, особливо при раку молочної залози. Щорічно приблизно 8 000 жінок у Швеції діагностують рак молочної залози, і 8 з 10 виживають. Це, ймовірно, пов’язано з показниками раннього виявлення завдяки національній програмі мамографії, оскільки середня явка на скринінг раку молочної залози у Швеції становить трохи більше 80%.

Інтеграція інструментів ШІ може надалі допомогти радіологам, виділяючи підозрілі результати, зменшуючи робоче навантаження та покращуючи показники виявлення раку.

Попередні дослідження припускали, що мамографія за підтримки ШІ може допомогти зменшити кількість інтервальних раків, які описують раки, що розвиваються між запланованими скринінговими прийомами.

«Було б корисно, якби радіологи враховували інформацію від ШІ при оцінці скринінгових мамограм», — повідомив Странд. «Однак, дія на незначно підвищені бали ШІ передбачає компроміс між раннім виявленням раку та непотрібними процедурами для жінок без раку».

«Комерційні системи ШІ, які ми тестували, були розроблені для виявлення ознак раку. Однак, це ретроспективне дослідження, засноване на історичних даних, і жодних діагностичних обстежень насправді не проводилося на момент потенційного виявлення ШІ», — пояснив він.

«Це означає, що виявлені моделями зміни зображень, швидше за все, є ранніми ознаками раку, але також можуть бути маркерами майбутнього ризику раку (нормальна тканина, яка має деякі характеристики ракової тканини)», — додав він.

Чи будуть скринінги раку молочної залози використовувати ШІ?

Хоча результати є обнадійливими, важливо підкреслити, що дослідження було ретроспективним. Це означає, що дослідники аналізували існуючі дані візуалізації, а не тестували технологію в реальній клінічній практиці.

«Існують два основних обмеження. Одне полягає в тому, що ми не можемо з упевненістю сказати, чи відповідають виявлені ознаки зображень ранньому раку, чи маркерам майбутнього ризику. Інше — це компроміс між раннім виявленням раку та спричиненням непотрібних процедур для жінок без раку», — сказав Странд.

Таким чином, будуть потрібні додаткові дослідження, щоб визначити, як прогнозовані бали ШІ можуть бути інтегровані в програми планового скринінгу та чи може раннє виявлення тонких змін зображень призвести до кращих результатів.

Однак, результати свідчать про те, що системи ШІ можуть запропонувати нову можливість для виявлення раку раніше, ніж це можливо за допомогою стандартних методів скринінгу.

Дослідники додають, що відстеження згенерованих ШІ балів з часом може надати цінне розуміння розвитку раку молочної залози, потенційно відкриваючи шлях до більш раннього втручання та більш індивідуалізованих підходів до скринінгу в майбутньому.

«В асистивному впровадженні радіолог міг би включити бал ШІ як вхідні дані до своєї оцінки мамограми та потреби в подальшому діагностичному обстеженні. Це може бути поєднано з наявністю різних списків читання в системі перегляду радіології залежно від балу ШІ».

— Фредрік Странд, доктор медичних наук, старший співавтор

«ШІ все більше використовується в скринінгу раку молочної залози, і наше дослідження проливає більше світла на потенціал ШІ допомагати радіологам знаходити рак значно раніше», — підсумував Странд.

Інформація підготовлена на основі матеріалів: www.medicalnewstoday.com