Inteligența artificială, folosită pentru diagnosticarea cancerului mamar
Inteligența artificială, folosită pentru diagnosticarea cancerului mamar
Inteligența artificială, folosită pentru diagnosticarea cancerului mamar
Un sistem care poate detecta un cancer mamar mai precis decât un medic în carne și oase a fost creat de Google în colaborare cu oameni de știință specializați în cancerul la sân. Programul de inteligență artificială a fost „antrenat” să depisteze cancerul prin rularea a zeci de mii de mamografii, iar concluziile studiilor ulterioare au indicat faptul că diagnosticul produs de acest sistem este mai precis decât cel uman, dar este încă nevoie de expertiza radiologilor pentru luarea deciziilor clinice corecte.
Incidența cancerului de sân a crescut, spun oamenii de știință, dar combinația de progrese în depistarea timpurie prin screening și apariția unor strategii de tratament personalizate a condus la o scădere a ratei mortalității prin cancer mamar.
Era digitală vine cu schimbări importante în domeniul clinic, în special în radiologie și patologie. Astfel, inteligența artificială - IA (în engleză: AI - artificial intelligence) a început să joace un rol din ce în ce mai important în diagnosticarea cancerului mamar, mai ales în îmbunătățirea acurateței și eficienței screening-ului. Începând cu octombrie 2022, numeroase sisteme IA care funcționează ca dispozitive medicale au obținut aprobarea de reglementare la nivel mondial, iar peste 500 de dispozitive au primit autorizație de la Admistrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA).
Studii științifice recente sugerează că IA, în special algoritmii de învățare - machine learning și deep learning - , ajută semnificativ la analiza mamografiilor, ecografiilor și imaginilor RMN pentru a detecta anomaliile care ar putea indica prezența unui cancer mamar.
Cum este folosită inteligența artificială în diagnosticarea cancerului mamar?
IA este capabilă de:
Analiză imagistică avansată
Algoritmii de IA sunt antrenați să recunoască modele și anomalii în imagini medicale (mamografii, ecografii, RMN-uri), cum ar fi microcalcificări, noduli sau distorsiuni arhitecturale, care pot să indice cancerul la sân.
Screening mai rapid și mai precis
Inteligența artificială poate analiza imagini mult mai repede decât radiologii umani și poate identifica zonele suspecte cu o acuratețe ridicată. În unele cazuri, IA poate servi drept un „al doilea cititor”, oferind o opinie suplimentară în screening-ul de rutină.
Reducerea rezultatelor fals pozitive și fals negative
Algoritmii IA sunt capabili să îmbunătățească sensibilitatea și specificitatea screeningului mamar. Aceasta înseamnă că inteligența artificială poate reduce atât numărul de rezultate fals pozitive (care pot duce la teste inutile) cât și de rezultate fals negative (care pot omite cancerele reale).
Predicția riscului de cancer
IA poate fi utilizată pentru a evalua riscul individual al unei femei de a dezvolta cancer mamar, bazându-se pe factori genetici, istoricul medical și datele imagistice, oferind un plan de screening personalizat.
IA, mai precis față de diagnosticul uman pentru cancerul la sân
Potrivit unui studiu de dată recentă realizat de cercetători de la Google Health și publicat în jurnalul științific Nature, datorită tehnologiei IA, programul creat de Google a reușit să obțină un număr mai scăzut de rezultate fals pozitive (unde rezultatul indică prezența bolii în mod eronat) și fals negative (unde boala este prezentă, însă nu este detectată), în comparație cu expertiza umană. Astfel, programul a redus rezultatele fals pozitive cu 5,7% pentru participantele din SUA și cu 1,2% pentru cele din Marea Britanie. În ceea ce privește rezultatele fals negative, acestea au fost reduse cu 9,4% pentru femeile din SUA și cu 2,7% pentru cele din Marea Britanie.
Sistemul de inteligență artificială s-a dovedit a fi mai precis față de diagnosticul uman pentru cancerul mamar, în ciuda volumului de experiență și informație mai scăzut față de cel al experților umani, cum ar fi istoricul pacientului și mamografiile anterioare. Unul dintre autorii studiului, profesorul Ara Darzi, care activează la catedra de chirurgie a Institutului de Cercetare a Cancerului din Londra, susține că rezultatele emise de programul creat de Google sunt într-adevăr impresionante și complet peste măsura așteptărilor sale. Mai mult, implementarea sa în instituțiile de medicină oncologică poate schimba complet regulile jocului în lupta împotriva cancerului, prin abilitatea emiterii unui diagnostic timpuriu.
Cancerul la sân este a doua cauză globală de deces în rândul femeilor, imediat după cancerul pulmonar, deși speranța de viață crește semnificativ dacă boala este depistată devreme. Incidența cancerului de sân este atât de crescută, încât 7.000 de cazuri noi apar în fiecare an.
Riscul dezvoltării unui cancer mamar crește odată cu vârsta, astfel încât una din 250 de femei cu vârsta cuprinsă între 30 și 40 de ani va avea, la un moment dat, cancer mamar, iar una din 70 de femei cu vârsta cuprinsă între 40 și 50 de ani va dezvolta, la fel, această boală. Cu toate acestea, screening-urile mamografice reușesc să depisteze 1 din 5 tumori canceroase, în ciuda sistemelor de tehnologie medicală avansate. Așadar, inteligența artificiale este extrem de necesară în acest domeniu.
Conform experților asociați proiectului Google, această tehnologie ar putea veni și în ajutorul specialiștilor în radiologie. Un raport al Royal College of Radiologists atestă faptul că 75% din conducerea departamentelor de radiologie din Marea Britanie consideră că nu sunt suficienți experți radiologi pentru asigurarea unei ingrijiri eficiente pacienților de cancer. Pentru a acoperi necesarul de cadre medicale pe acest sector, doar în Marea Britanie, ar fi nevoie de 2.000 de experți în radiologie în plus.
IA, un sprijin pentru radiologii care detectează cancerul la sân
Intersectarea dintre inteligența artificială și gestionarea cancerului de sân promite să revoluționeze screening-ul, diagnosticul, evaluarea biomarkerilor, prognosticul și strategiile de tratament, depășind limitările umane și obținând o precizie și eficiență remarcabile, spun oamenii de știință.
Un studiu publicat în The Lancet Digital Health a arătat că IA poate ajuta radiologii să identifice mai rapid leziunile mamare și să reducă volumul de muncă, menținând în același timp o acuratețe ridicată. Radiologii care au utilizat inteligența artificială în tandem cu propria lor expertiză au avut o rată mai mică de eroare comparativ cu cei care au lucrat fără sprijinul acestui program.
Femeile cu sâni denși prezintă o provocare pentru diagnostic, deoarece densitatea țesutului poate masca tumorile, dar un studiu publicat în jurnalul JAMA Oncology a arătat că IA a îmbunătățit detectarea cancerului de sân în rândul femeilor cu sâni denși, care sunt mai susceptibile la rezultate fals negative în mamografii.
Avantajele și limitările folosirii programelor de inteligență artificială pentru cancer mamar
Avantajele utilizării IA în diagnosticarea unui cancer mamar
- IA poate ajuta la detectarea timpurie a cancerului de sân, reducând erorile umane și identificând leziuni pe care radiologii ar putea să le rateze.
- IA poate analiza o cantitate masivă de date pentru a crea planuri de screening personalizate, bazate pe factori individuali de risc.
- IA poate compensa deficitul de radiologi în unele regiuni, oferind asistență pentru diagnosticarea rapidă și precisă, mai ales în zonele subdezvoltate sau rurale.
- Pe termen lung, IA poate ajuta la reducerea costurilor legate de diagnosticarea cancerului de sân, prin reducerea nevoii de teste suplimentare cauzate de rezultate fals pozitive și prin identificarea precoce a cancerului, care permite tratamente mai puțin invazive și mai puțin costisitoare.
Limitările IA în diagnosticarea cancerului mamar
- Algoritmii de IA depind de seturi mari de date pentru a se antrena și pentru a funcționa corect. Datele imagistice medicale trebuie să fie bine etichetate și de înaltă calitate pentru ca IA să fie eficientă.
- Deși IA poate reduce numărul de rezultate fals pozitive, există încă riscul ca anumiți algoritmi să detecteze leziuni care nu sunt canceroase, ceea ce poate duce la teste suplimentare și anxietate pentru pacienți.
- Sistemele de IA necesită o infrastructură tehnologică avansată și resurse pentru a funcționa. Aceasta poate reprezenta o barieră în implementarea pe scară largă, mai ales în țările cu resurse limitate.
- IA nu înlocuiește radiologii, dar poate funcționa ca un instrument complementar. Totuși, pentru unele cazuri complexe, radiologii sunt esențiali pentru interpretarea corectă și luarea deciziilor clinice.
Într-o analiză nouă, oamenii de știință au concluzionat că, la o privire aruncată în viitor, rolul IA în cancerul la sân depinde de capacitatea lumii științifice de a depăși aceste provocări. Mai multe studii prospective la scară largă sunt necesare pentru validarea eficacității clinice a algoritmilor AI. „Dezvoltarea de modele transparente și interpretabile și promovarea strategiilor de îmbunătățire a generalizării sistemelor AI va facilita acceptarea lor mai largă. Mai mult, crearea cadrelor de reglementare și a liniilor directoare etice va asigura integrarea responsabilă a inteligenței artificiale în asistența medicală. În plus, problema costurilor, atât întreținerea inițială, cât și cea continuă, reprezintă o barieră semnificativă în calea adoptării IA. Prin urmare, inițiativele viitoare ar trebui să se concentreze pe conceperea unor modele de finanțare durabile pentru a atenua povara financiară a dezvoltării IA”, sunt de părere savanții.
Așadar, studiile științifice arată că inteligența artificială are potențialul de a transforma diagnosticarea cancerului mamar prin îmbunătățirea acurateței, reducerea erorilor și accelerarea procesului de screening. Deși IA nu este încă perfectă și necesită integrare cu expertiza umană, ea poate deveni un instrument indispensabil în detectarea timpurie a cancerului de sân și în oferirea de îngrijiri personalizate.
Nu uitați că un diagnostic corect poate fi pus doar de către un medic specialist, în urma unui consult și a investigațiilor adecvate. Puteți face chiar acum o programare, prin platforma DOC-Time, aici. Iar dacă nu sunteți siguri la ce specialist ar fi indicat să mergeți, vă recomandăm să începeți cu un consult de medicină internă, pentru care puteți face, de asemenea, programări prin DOC-Time.
Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
Science Direct - Artificial intelligence for breast cancer: Implications for diagnosis and management
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949916X24000732
Studiul „Artificial intelligence for breast cancer: Implications for diagnosis and management”, apărut în Journal of Medicine, Surgery, and Public Health, Volume 3, August 2024, 100120, https://doi.org/10.1016/j.glmedi.2024.100120, autori: Jehad Feras AlSamhori et al.
PMC - Artificial Intelligence in Breast Cancer Diagnosis and Personalized Medicine
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10625863/
Studiul „Artificial Intelligence in Breast Cancer Diagnosis and Personalized Medicine”, apărut în J Breast Cancer. 2023 Oct 17;26(5):405–435. doi: 10.4048/jbc.2023.26.e45, autori: Jong Seok Ahn et al.
Nature - International evaluation of an AI system for breast cancer screening
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1799-6
Studiul „International evaluation of an AI system for breast cancer screening”, apărut în Nature 577, 89–94 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1799-6, autori: McKinney, S.M., Sieniek, M., Godbole, V. et al.
Te-ar mai putea interesa și...
