Система, базирана на изкуствен интелект, диагностицира с точност рак на простатата

Изследователи от Института „Каролинска“ в Швеция, заедно с международни сътрудници, завършиха цялостно валидиране на изкуствен интелект (Al) за диагностициране и класифициране на рак на простатата. Проучването, публикувано в списанието „Nature Medicine“, показва, че системите с изкуствен интелект са способни да открият злокачественото заболяване в тъканни проби еднакво добре, както патолози. Според изследователите тези резултати показват, че технологията може да бъде отговорно въведена като допълнителен инструмент в грижите за пациентите с рак на простатата.

Международното валидиране е извършено чрез състезание, наречени PANDA. Състезанието продължава три месеца и предизвиква повече от 1000 експерти по изкуствен интелект да разработят системи за точно класифициране на рак на простатата.

Бърза иновация

„Само десет дни след състезанието бяха разработени алгоритми, съответстващи на дейността на патолозите. Организирането на PANDA показва как състезанията могат да ускорят иновациите за решаване на специфични проблеми в здравеопазването с помощта на изкуствения интелект.“, казва Кимо Картасало, изследовател в Катедрата по медицински епидемиология и биостатистика в Института „Каролинска“.

Проблем при сегашната диагностика на рак на простата е, че различните патолози могат да стигнат до различни заключения дори за едни и същи тъканни проби. Това означава, че решенията за лечение се основават на несигурна информация.

Изследователите вярват, че използването на AI технология има голям потенциал за подобрена възпроизводимост, тоест последователност на оценките на тъканните проби, независимо от патолога, което води до по-точен избор на лечение.

Точна диагностика

Изследователите от Института „Каролинска“ показват в по-ранни проучвания, че системите с изкуствен интелект могат да разкрият дали тъканна пробра съдържа рак или не, да оценят количеството туморна тъкан в биопсията и да определят тежестта на рака на простатата, сравнимо с международните експерти. Въпреки това основното предизвикателство, свързано с прилагането на AI в здравеопазването, е, че системите за изкуствен интелект често са силно чувствителни към данни, които се различават от тези, използвани за обучение на системата, и следователно може да не се произвеждат надеждни и стабилни резултати, когато се прилагат в други болници и държави.

„Резултатите от PANDA показват за първи път, че системите с изкуствен интелект могат да произведат еднакво точна диагноза и квалифициране на рак на простатата* в международна среда. Следващата стъпка е провеждането на контролирани проучвания за определяне на най-доброто въвеждане на AI системи в здравеопазването.“, казва Мартин Еклуд, доцент в Катедрата по медицинска епидемиология и биостатистика. „Бъдещите проучвания също трябва да включват по-голямо разнообразие от редки, но необичайно предизвикателни биопсии, както и проби от страни с население с по-разнообразна етническа принадлежност.“, допълва той.

Новата технология не може да замести лекарите

Системата с изкуствен интелект има потенциал да подобри качеството на диагностиката и по този начин да осигури по-последователни и равни грижи за пациентите при по-ниска цена.

„Идеята не е изкуственият интелект да замени човешките експерти, а по-скоро да функционира като предпазна мрежа, за да се избегне пропускането на случаи на рак. AI също може да бъде опция в онези части на света, където днес напълно липсва патологична експертиза.“, казва Ларс Егевад, професор в Катедрата по онкология и патология.

Проучването е проведено в сътрудничество с учени от Медицинския център на Университета „Радбуд“ в Холандия, „Google Health“ в САЩ и Университета „Турку“ във Финландия. Финансирано е от Шведския изследователски съвет, Обществото за борба с рака и Федерацията за рак на простатата в Швеция.

*Kartasalo Kimmo et al. Artificial intelligence for diagnosis and Gleason grading of prostate cancer: the PANDA challenge. Nature Medicine. 2022.