Ši programa, aprašyta balandžio 28 d. žurnale „Gut“, buvo panaudota analizuojant beveik 2000 kompiuterinės tomografijos vaizdų, kurie anksčiau buvo įvertinti kaip „normalūs“ ir kuriuose nebuvo jokių ligos požymių. Ši priemonė nustatė nedidelius kasos struktūros pakitimus, kurie vėliau išsivystė į navikinį audinį.
Ankstyvasis nustatymas yra svarbiausias veiksnys, lemiantis kasos vėžiu sergančių pacientų išgyvenamumą. Todėl, pasak tyrimo autorių, šis modelis galėtų leisti gydytojams pradėti veiksmingą gydymą, kol liga dar yra išgydoma.
Galimybė anksti aptikti vėžį
Kasos vėžys yra vienas iš mirtiniausių vėžio tipų.
„Penkerių metų išgyvenamumas [JAV] yra apie 12–13 proc., nes nesugebame jo aptikti tuo metu, kai gydymo galimybės dar gali padaryti stebuklą“, – teigia tyrimo bendraautorius, radiologas ir branduolinės medicinos specialistas dr. Ajitas Goenka iš „Mayo Clinic“ Minesotoje. Ankstyvosiose kasos vėžio stadijose dažnai nepasireiškia jokių simptomų, todėl diagnozės metu liga dažnai būna pažengusi.
Nors pastaraisiais dešimtmečiais pagerėjo gebėjimas nustatyti ir gydyti daugelį kitų vėžio rūšių, kasos vėžio srityje atitinkamo proveržio nepastebėta. Diagnozė paprastai nustatoma derinant audinių mėginių paėmimą ir vaizdo tyrimus, įskaitant kompiuterinę tomografiją. Tačiau tuo metu, kai navikai tampa matomi šiais metodais, vėžys dažnai jau yra pasiekęs paskutinę stadiją.
Dirbtinio intelekto sukurti vaistai ir patikimumas moksle: ar tai nėra pavojinga?
Vis dėlto gali būti ankstesnių ligos požymių.
„Fundamentiniai moksliniai tyrimai rodo, kad vėžio vystymosi procesas prasideda ne prieš šešis mėnesius“, – sakė A. Goenka. „Jis prasideda 10–15 metų anksčiau, o tai reiškia, kad kasoje buvo signalas, kurio žmogaus jutimo organai negalėjo užfiksuoti.“
Pasinaudodami dirbtiniu intelektu, kad atpažintų modelius, kurių žmogus nepajėgia įžvelgti, A. Goenka ir jo kolegos sukūrė įrankį, leidžiantį sustiprinti esamą signalą ir nustatyti ligos pirmuosius požymius kompiuterinės tomografijos vaizduose.
Modelis, pavadintas „Radiomics-based Early Detection Model“ (REDMOD), iš esmės paverčia kompiuterinės tomografijos vaizdą į matematinę dėlionę. Pirmiausia jis suskaido organą, sukuriant kasos 3D modelį iš 2D vaizdų, užfiksuotų kompiuterinės tomografijos aparatu. Tada jis vertina gautą struktūrą pikselis po pikselio.
„Sistema analizuoja kiekvieną vaizdo pikselį, įvertina, kiek jis skiriasi nuo likusios organo dalies, ir palygina šiuos duomenis su kontroliniais duomenimis, kuriuose tokių pokyčių neturėtų būti, – aiškina A. Goenka. - Iš esmės tai matematika. Sistema paverčia vaizdą matematiniu atvaizdu ir išskiria šiuos matematinius požymius.“
Komanda išbandė modelį su 2000 esamų kompiuterinės tomografijos vaizdų, kurie anksčiau buvo surinkti dėl su vėžiu nesusijusių medicininių problemų ir visi buvo patvirtinti kaip normalūs. Apie septintadalis vaizdų priklausė pacientams, kuriems vėliau išsivystė kasos vėžys.
Susiję straipsniai
Modelis sėkmingai nustatė 73 proc. šių ankstyvosios stadijos atvejų, o vidutiniškai modelio analizuoti skenavimai buvo atlikti 16 mėnesių prieš faktinę asmens diagnozę.
„Jautrumo pranašumas, palyginti su radiologais, buvo beveik dvigubas visame spektre, o jei žiūrėti dar anksčiau – daugiau nei dvejus metus prieš diagnozę – tas jautrumo pranašumas buvo beveik trigubas“, – sako tyrėjas. Kitaip tariant, DI įrankis teisingai nustatė vėžio atvejus anksčiau nei radiologai, ir kuo anksčiau buvo žiūrima, tuo didesnis tapo šis našumo skirtumas.
Tolimesni žingsniai
Vis dėlto šis DI įrankis dar turi tobulėjimo galimybių. „Radiologas rečiau klaidingai pažymėdavo sveiką pacientą“, – pažymi A. Goenka. Modelis sveikus pacientus teisingai atpažino 81,1 proc. atvejų, palyginti su 92,2 proc. vidurkiu, kurį pasiekė žmogiškieji radiologai. „Taigi, abu atlieka vienas kitą papildančius vaidmenis: gydytojo kompetencija derinama su DI teikiama pagalba.“
Tyrimas buvo labai gerai suplanuotas ir davė labai daug žadančių rezultatų, sako Londono karalienės Marijos universiteto molekulinės patologijos ir biomarkerių profesorė Tatjana Crnogorac-Jurcevic, nedalyvavusi šiame darbe.
„Toks ankstyvasis nustatymas padarytų didžiulį pokytį pacientų klinikinėje diagnostikoje, – sako ji . - Kadangi kasos vėžys yra gana retas, bendrasis patikrinimas, koks dabar atliekamas storosios žarnos ir krūties vėžiui, nebus įmanomas, tačiau yra apibrėžtos didelės rizikos grupės, kurioms stebėjimas bus įmanomas – asmenys, kurių šeimoje yra buvę kasos vėžio atvejų, turintys kitų vėžio mutacijų ir pacientai, kuriems neseniai išsivystė cukrinis diabetas.“
A. Goenka tikisi, kad modelis galės būti reguliariai taikomas klinikoje per artimiausius penkerius metus, o komanda šiuo metu atlieka klinikinius tyrimus, siekdama dar kartą patvirtinti, kad ši nustatymo strategija veikia praktikoje.
Žvelgiant į ateitį, šio REDMOD metodo derinimas su kitais diagnostikos būdais galėtų duoti dar didesnės naudos ankstyvojo nustatymo srityje, teigia T. Crnogorac-Jurcevic.
„Mes kuriame šlapimo tyrimus, siekdami būtent to paties tikslo, ir būtų puiku turėti dirbtinio intelekto vaizdo analizės įrankį, kurį galėtume derinti su mūsų kūno skysčių biomarkeriais, – sako ji. - Labai tikėtina, kad jie vienas kitą papildys, o tai žymiai padidintų ankstyvojo nustatymo jautrumą ir tikslumą.“
Parengta pagal „Live Science“.