Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature в понедельник, алгоритмы ИИ могут проводить скрининг рака поджелудочной железы и предсказывать, разовьется ли заболевание у пациентов, за три года до того, как врач-человек сможет поставить такой же диагноз.
Рак поджелудочной железы смертелен; пятилетняя выживаемость составляет в среднем 12 процентов. Ученые, работающие в Дании и США, считают, что ИИ может помочь клиницистам, выявляя рак поджелудочной железы на более ранних стадиях, если программное обеспечение сможет надежно предсказать, какие пациенты подвержены более высокому риску развития заболевания.
Исследователи обучили алгоритмы ИИ на миллионах медицинских карт, полученных из Датского национального реестра пациентов и корпоративного хранилища данных по делам ветеранов США. Модели были обучены соотносить диагностические коды — ярлыки, используемые больницами для описания различных заболеваний, — с раком поджелудочной железы.
Некоторые диагностические коды для желтухи, болей в животе и тазу, потери веса, например, более тесно связаны с болезнью, особенно если они обнаруживаются у пациентов примерно за шесть месяцев до постановки диагноза, в то время как другие, такие как диабет 2 типа, анемия или воспаление поджелудочная железа обычно обнаруживается раньше.
«Рак постепенно развивается в организме человека, часто в течение многих лет и довольно медленно, пока болезнь не закрепится», — говорит Крис Сандер, один из ведущих исследователей и руководитель лаборатории, работающей на кафедре системной биологии Гарвардской медицинской школы. сказал Регистр.
«Система ИИ пытается учиться на признаках в человеческом теле, которые могут относиться к таким постепенным изменениям».
«Но для этого пока рано, и, хотя система ИИ может делать достаточно точные прогнозы, она не может или не может в настоящее время идентифицировать механизмы или причинные события. установить”, – сказал он.
Наиболее эффективная модель, основанная на архитектуре на основе трансформатора, показала, что из 1000 пациентов старше 50 лет с самым высоким риском примерно у 320 разовьется рак поджелудочной железы. Модель менее точна при попытке предсказать рак поджелудочной железы в течение более длительных интервалов времени по сравнению с более короткими и для пациентов моложе 50 лет.
«Искусственный интеллект на реальных клинических записях может создать масштабируемый рабочий процесс для раннего выявления рака в сообществе, сместить акцент с лечения поздних стадий рака на ранние, улучшить качество жизни пациентов и увеличить соотношение выгоды и затрат на лечение рака», — говорится в документе.
Эффективное прогнозирование в реальных условиях будет зависеть от качества истории болезни пациентов. Исследование показало, что будущие инструменты скрининга рака поджелудочной железы на основе ИИ должны быть обучены конкретным данным местного населения. Например, модель, обученная на данных пациентов из Дании, была не такой точной при применении к пациентам из США.
«Учитывая опыт Дании и одной или двух систем здравоохранения США, это означает, что в каждой стране с разными условиями и разными системами лучше всего повторно обучать модель локально. Для обучения ИИ требуется много данных. Места не являются простыми, поскольку медицинские записи являются и должны быть конфиденциальными. Таким образом, местное одобрение и безопасность данных имеют важное значение», — сказал Сандер.
Исследование все еще находится на ранней стадии, и программное обеспечение еще нельзя использовать для запуска программ скрининга. Улучшения необходимы еще до того, как может быть проведено испытание.
«После внедрения программы наблюдения фактические вычислительные затраты на применение программного обеспечения становятся умеренными. Обучение требует значительных вычислительных ресурсов. Фактические клинические тесты для выявления ранних признаков рака или выявления рака, когда он еще очень мал, обходятся дорого. , намного дороже, чем, например, маммография», — добавил Сандер.
Тем не менее, команда считает, что по мере совершенствования технологии и снижения эксплуатационных расходов ИИ может стать ценным инструментом проверки в будущем.
«Многие виды рака, особенно те, которые трудно выявить и вылечить на ранней стадии, ложатся тяжелым бременем на пациентов, семьи и систему здравоохранения в целом», — сказал Сорен Брунак, профессор системной биологии болезней и директор по исследованиям в Фонде Ново Нордиск. Об этом говорится в заявлении Центра белковых исследований Копенгагенского университета, соруководителя исследования.
«Скрининг на основе ИИ — это возможность изменить траекторию рака поджелудочной железы, агрессивного заболевания, которое, как известно, трудно диагностировать на ранней стадии и лечить быстро, когда шансы на успех самые высокие», — заключил он. ®
