Dzięki dokładniejszemu przewidywaniu przebiegu diagnozy nowotworu sztuczna inteligencja może oznaczać krótsze i mniej rygorystyczne leczenie chemioterapią.
Naukowcy odkryli, że nowe narzędzie sztucznej inteligencji (AI) lepiej przewiduje przebieg raka piersi niż doświadczeni patolodzy, co może oznaczać uratowanie pacjentek przed niepotrzebnym leczeniem.
Narzędzie to pozwoliło zidentyfikować pacjentki z rakiem piersi, które obecnie zalicza się do grupy wysokiego lub średniego ryzyka, ale które mogą w przyszłości wyzdrowieć w dłuższej perspektywie.
Zapewniając bardziej precyzyjne spojrzenie na przyszły przebieg choroby pacjenta, narzędzie AI mogłoby pozwolić lekarzom skrócić czas trwania lub intensywność chemioterapii, która dla wielu osób powoduje szkodliwe lub nieprzyjemne skutki uboczne, w tym nudności.
W badaniu przeprowadzonym przez Northwestern Medicine z Chicago w USA sprawdzano, w jaki sposób można wykorzystać narzędzie sztucznej inteligencji do kompleksowej oceny zarówno nowotworowych, jak i nienowotworowych elementów inwazyjnego raka piersi.
Obecnie patolodzy oceniają jedynie komórki nowotworowe w tkance pacjenta, aby określić przebieg leczenia, ale wzorce komórek nienowotworowych są również ważne w przewidywaniu wyników.
Opublikowane w czasopiśmie Nature Medicine jest to pierwsze badanie wykorzystujące sztuczną inteligencję do oceny zarówno nowotworowych, jak i łagodnych elementów raka piersi.
„Nasze badanie pokazuje znaczenie czynników nienowotworowych w określaniu wyniku leczenia pacjenta” – powiedział autor badania Lee Cooper, profesor patologii w szkole medycznej Feinberg School of Medicine Northwestern University.
„Znaczenie tych elementów było znane z badań biologicznych, ale wiedza ta nie została skutecznie przełożona na zastosowanie kliniczne”.
Korzystanie ze sztucznej inteligencji w celu dokładniejszego oszacowania ryzyka
Rak piersi u kobiet jest najczęściej diagnozowanym nowotworem w Europie. Szacuje się, że w 2020 r. w UE zdiagnozowano go u ponad 355 000 kobiet. Stanowiło to 13,3% wszystkich zdiagnozowanych nowotworów.
Wielu pacjentów poddawanych jest chemioterapii, ale dzięki dokładniejszej ocenie ryzyka możliwej dzięki sztucznej inteligencji mniej kobiet będzie musiało przez nią przechodzić.
Obecnie patolog dokona przeglądu tkanki nowotworowej w celu określenia wyglądu nieprawidłowej tkanki i na podstawie wyglądu tkanki określi, jakie leczenie zalecić.
Jednakże wiele badań nad biologią raka piersi wykazało, że komórki nienowotworowe mogą odgrywać rolę w podtrzymywaniu lub hamowaniu wzrostu komórek nowotworowych.
Cooper współpracował z kolegami nad zbudowaniem modelu sztucznej inteligencji, który ocenia tkankę raka piersi na podstawie obrazów cyfrowych, mierząc wygląd komórek nowotworowych i nienowotworowych, a także interakcje między nimi.
„Ocena tych wzorców jest trudna dla patologa, ponieważ ludzkie oko może mieć trudności z ich wiarygodną kategoryzacją” – powiedział Cooper.
„Model sztucznej inteligencji mierzy te wzorce i przedstawia patologowi informacje w sposób, który sprawia, że proces podejmowania decyzji przez sztuczną inteligencję jest dla niego jasny”.
Narzędzie analizuje 26 właściwości tkanki piersi pacjentki w celu wygenerowania wyniku prognostycznego, a jednocześnie generuje indywidualne wyniki dla komórek nowotworowych, odpornościowych i zrębowych w celu wyjaśnienia ogólnego wyniku.
Informacje te można następnie wykorzystać w tworzeniu zindywidualizowanych planów leczenia, dzięki dokładniejszej ocenie ryzyka.
Naukowcy przeszkolili model sztucznej inteligencji za pomocą setek tysięcy wygenerowanych przez człowieka adnotacji komórek i struktur tkankowych na cyfrowych obrazach próbek tkanek pobranych od pacjentów.
Dane te zbierano przez kilka lat.
