2024. 03. 20. - 08:50
Mesterséges intelligencia - Mellrák esélyét jósolja meg egy új mélytanulási modell
Mélytanulási modellt dolgoznak ki a mellrák kockázatának ötéves előrejelzésére a kutatók, amely jóval érthetőbb a korábban alkalmazottnál.
Új, mélytanulási modellt dolgoznak ki a mellrák rizikójának előrejelzésére a kutatók. A Radiology folyóiratban megjelent tanulmányban számoltak be arról, hogy értelmezhető mesterséges intelligencia (MI) modellt fejlesztettek ki a mammográfiás vizsgálatokból származó emlőrák ötéves kockázatának megjóslására.
Minden nyolcadik nőnél - tehát az Egyesült Államok női lakosságának hozzávetőleg 13 százalékánál - alakul ki invazív emlőrák élete során, s minden 39 nőből egy (3 százalék) belehal a betegségbe - hívta fel a figyelmet az Amerikai Rák Szövetség (American Cancer Society).
Nem tudták, kinél esélyes a betegség
A mammográfiás emlőrákszűrés sok nő számára a legjobb módszer a mellrák korai felismerésére, amikor a kezelés a leghatékonyabb.
A rendszeres mammográfiás vizsgálatok jelentősen csökkenthetik a betegség okozta halálozás kockázatát. Továbbra sem világos azonban, hogyan lehet pontosan megjósolni, mely nőknél jelentkezik mellrák - pusztán a szűrés segítségével.
A manapság legkorszerűbb, mélytanuláson alapuló algoritmus a Mirai, amely bizonyítottan jártas az emlőrák előrejelzésében. Olvasd el: Mellrák kemoterápia hatékonyságát is megjósolhatja a mesterséges intelligencia
Mesterséges intelligencia - Mellrák esélyét jósolja meg egy új mélytanulási modell
Ám mivel a kutatók keveset tudnak az érvelési folyamatáról, ezen algoritmus esetében megvan a lehetőség arra, hogy a radiológusok túlzottan támaszkodjanak rá és téves diagnózisok szülessenek.
Fekete doboz helyett értelmezhetőbb modell
„A Mirai olyan, akár egy fekete doboz – rendkívül nagy és összetett neurális hálózat, amely felépítését tekintve a ChatGPT-hez hasonló. Azt viszont senki sem tudta, hogyan hozza meg a döntéseit” – mondta a tanulmány vezető szerzője, Jon Donnelly, B.S., Ph.D. hallgató a Duke Egyetem Számítástechnikai Tanszékéről, az észak-karolinai Durham-ből.
Mint mondta, értelmezhető mesterséges intelligencia módszert fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a mellrák előrejelzését a mammográfiás vizsgálatokból, 1-5 évre előre. Az AsymMirai sokkal egyszerűbb és jóval könnyebben is érthető a Mirai-nál.
A tanulmányhoz Donnelly és munkatársai a Számítástechnikai Tanszéken, illetve a Radiológiai Osztályon összehasonlították AsymMirai újonnan kifejlesztett mammográfiás mélytanulási modelljüket a Mirai 1-5 évre szóló mellrák-kockázati előrejelzéseivel.
Az AsymMirai a Mirai „elülső” mélytanulási részére épült, miközben a bonyolult módszer többi részét egy értelmezhető modullal helyettesítette: a lokális kétoldalú eltérést, amely a bal és a jobb mell közötti szöveti különbségeket vizsgálja.
„Korábban a bal és a jobb mellszövet közötti különbségeket csak a rák kimutatására használták, nem pedig arra, hogy előre jelezzék a betegséget - magyarázta Donnelly. - Felfedeztük, hogy a Mirai összehasonlításokat alkalmaz a bal és a jobb oldal között, így sikerült egy lényegesen egyszerűbb hálózatot terveznünk, amely az oldalak közötti összevetést is elvégzi.”
A tanulmányhoz a kutatók az EMory BrEast imaging Dataset (EMBED) 81.824 betegének 210.067 mammográfiáját hasonlították össze 2013 januárja és 2020 decembere között Mirai és AsymMirai modellekkel.
Meglepő pontosság
Felfedezték, hogy egyszerűsített mélytanulási modelljük majdnem olyan jól teljesített, mint a legmodernebb Mirai az 1-5 éves mellrák kockázatának előrejelzése tekintetében.
Az eredmények alátámasztották az emlő aszimmetriájának klinikai jelentőségét is - ennek eredményeként rávilágítanak a kétoldalú eltérés lehetőségére, mint a mellrák kockázatának jövőbeli képalkotó markereire.
Mivel az AsymMirai jóslatai mögött meghúzódó indoklás könnyen érthető, értékes kiegészítő lehet a humán radiológusok számára a mellrák diagnózisában és a kockázat előrejelzésében – mondta Donnelly.
„Meglepően nagy pontossággal jósolhatjuk meg, hogy egy nőben a következő 1-5 évben kialakul-e a rák, pusztán a bal és a jobb mellszövet közötti lokalizált különbségek alapján" - jegyezte meg a szakember.
Hozzátette: ennek komoly, nyilvános hatása lehet, ugyanis a nem túl távoli jövőben hatással lehet arra, milyen gyakran végeztetnek a nők mammográfiát.
L.A.
