2024. 03. 13. - 08:50
Áttétes lehet a tüdőrák? – A mesterséges intelligencia megjósolja
Évtizedek óta keresik a választ a tudósok és patológusok arra a kérdésre, mely tüdőrákos betegeknél van a legnagyobb kockázata az áttét-képződésnek – most a mesterséges intelligencia segíthet.
Segíthet megítélni a mesterséges intelligencia, mely pácienseknél nagyobb az esélye a tüdőrák más szervekre történő átterjedésének.
A tudósok és patológusok évtizedek óta próbáltak megoldást találni – kevés sikerrel - annak meghatározására, mely tüdőrákos betegeknél a legnagyobb a kockázata annak, hogy betegségük átterjedjen vagy áttétet adjon a test más részeire.
A Caltech és a Washingtoni Egyetem St. Louis-i Orvostudományi Karának tudósaiból álló csapat a közelmúltban a mesterséges intelligencia (MI) algoritmusait vetette be a kérdés megválaszolására. Arra kérte a számítógépeket, jelezzék előre, mely rákos esetek adnak áttétet.
A nem kissejtes tüdőrákos (NSCLC) betegeken végzett új kísérleti tanulmányban az MI felülmúlta a szakértő patológusokat az ilyen előrejelzések meghozatalában.
Nagyon fontosak az előrejelzések
Ezek a tüdőrák progressziójára vonatkozó előrejelzések fontos hatással vannak az egyes páciensek életére. A korai stádiumú NSCLC-betegeket kezelő orvosok rendkívül nehéz döntéssel szembesülnek: beavatkozzanak-e költséges, mérgező kezelésekkel, például kemoterápiával vagy sugárkezeléssel, miután a beteg tüdőműtéten esett át. Olvasd el: Új mesterséges intelligencia-algoritmus diagnosztizálhatja a tüdőrákot
Áttétes lesz a tüdőrák? – A mesterséges intelligencia megjósolja
Bizonyos szempontból ez az óvatosabb út, mert az I–III. stádiumú NSCLC-betegek több mint fele végül áttétet tapasztal az agyában. Sokan mások viszont nem. Az ilyen páciensek számára az ilyen kezelések teljesen szükségtelenek.
A tudóscsapat a Journal of Pathology folyóiratban közzétett tanulmányában bemutatta, mennyire ígéretes eszköz a mesterséges intelligencia, amely egy napon segítheti az orvosokat a döntéshozatalban.
„A rákos betegek túlkezelése komoly probléma – mondta Changhuei Yang, a Caltech Thomas G. Myers elektromérnöki, biomérnöki és orvosi mérnöki professzora, egyben a Heritage Medical Research Institute kutatója. - Kísérleti tanulmányunk azt mutatja, hogy a mesterséges intelligencia nagyon jól megmondhatja, mely betegeknél nem valószínű, hogy kialakul áttét az agyban.”
Ez a munka azonban csupán az első lépés - nagyobb tanulmányra van szükség az eredmények validálásához.
A kutatócsapat a St. Louis-i Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karán 118 NSCLC-betegtől gyűjtött adatokkal és biopsziás képekkel dolgozott. Olvasd el: Miért hatékony a tüdőrák-kezelésben a mesterséges intelligencia?
Megtanították a mesterséges intelligenciát
A Yang vezette Caltech villamosmérnökei több százezer képkockát használtak fel – ezek az említett 118 eredeti biopsziás képből származtak -, hogy megtanítsák a mélytanulási hálózatnak nevezett MI-programot. Nyomon követési adatokat is szolgáltattak arról, mely betegeknél alakultak ki agyi áttétek a diagnózist követő öt éven belül és melyeknél nem.
„Lényegében arra kértük a hálózatot, tanuljon ezekből a képekből. A kontextuális információkból válasszon ki néhány olyan jellemzőt, amely jelezhet valamit a páciens állapotának kimeneteléről - magyarázta Haowen Zhou végzős hallgató, az új tanulmány első szerzője. - Ezután a hálózat további 40 biopsziás képet kapott és arra kérték, állapítsa meg, hogy a betegeknél előfordultak-e agyi áttétek.”
A mesterséges intelligencia-hálózat az esetek 87 százalékában képes volt helyesen megjósolni, hogy egy adott NSCLC-beteg tapasztalt-e agyi áttétet. Ezzel szemben négy szakértő patológus, akik ugyanazokat a biopsziás képeket tekintették át, csak az esetek 57 százalékában tudtak helyes előrejelzést adni.
„Tanulmányunk azt jelzi, hogy az MI-módszerek képesek lehetnek értelmes előrejelzések készítésére, amelyek elég specifikusak és érzékenyek ahhoz, hogy befolyásolják a betegek kezelését” - mondta Richard Cote, a Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karának Patológiai és Immunológiai Tanszékének vezetője és társigazgatója, az új tanulmány kutatója.
Hozzátette: a legkorábbi stádiumú NSCLC-betegeknél - akik az I. stádiumba soroltak – még jobban voltak a mesterséges intelligencia-eredmények, mint a teljes vizsgálatéi, s ezek az előrejelzések kizárólag alapvető, rutinszerűen feldolgozott mikroszkópos tárgylemezeken alapultak.
Mivel a mesterséges intelligencia további tényezőkről - például a betegség súlyosságáról és az esetleges további biomarkerekről – tájékoztatást ad, a kutatók arra számítanak, javítani tudják az MI-program előrejelző képességeit a jövőben.
L.A.
