Umjetna inteligencija bolja od ljudi u uočavanju raka pluća
Istraživači su koristili algoritam dubokog učenja kako bi precizno otkrili rak pluća na snimkama računarske tomografije. Rezultati studije pokazuju da umjetna inteligencija može nadmašiti ljudsku procjenu tih skeniranja.
Prema najnovijim procjenama, rak pluća u Sjedinjenim Državama uzrokuje gotovo 160 000 smrtnih slučajeva. Stanje je vodeći uzrok smrti povezane s rakom u SAD-u, a rano otkrivanje ključno je za zaustavljanje širenja tumora i poboljšanje ishoda bolesnika.
Kao alternativa rendgenskom snimanju prsnog koša, zdravstveni radnici nedavno koriste računalnu tomografiju (CT) za pregled raka pluća.
U stvari, neki znanstvenici tvrde da su CT snimke superiornije od rentgenskih zraka za otkrivanje raka pluća, a istraživanja su pokazala da je CT s malim dozama (LDCT) posebno smanjio smrtnost od raka pluća za 20%.
Međutim, visoka stopa lažno pozitivnih i lažno negativnih i dalje zagonetka LDCT postupak. Te pogreške obično odgađaju dijagnozu karcinoma pluća dok bolest ne dostigne uznapredovalu fazu kada postane preteško liječiti.
Novo istraživanje može zaštititi od tih pogrešaka. Skupina znanstvenika koristila je tehnike umjetne inteligencije (AI) za otkrivanje tumora pluća u LDCT snimkama.
Daniel Tse, član Google Health Research grupe iz Mountain Viewa u Kaliforniji, odgovarajući je autor studije čiji se nalazi pojavljuju u časopisu Medicina prirode.
'Model nadmašio svih šest radiologa'
Tse i kolege primijenili su oblik AI pod nazivom duboko učenje na 42.290 LDCT skeniranja, kojima su pristupili iz Northwestern Electronic Data Warehouse i drugih izvora podataka koji pripadaju bolnicama Northwestern Medicine u Chicagu, IL.
Algoritam dubokog učenja omogućuje računalima da uče na primjeru. U ovom su slučaju istraživači trenirali sustav koristeći primarno LDCT skeniranje zajedno s ranijim LDCT skeniranjem, ako je bilo dostupno.
Prethodna LDCT snimanja korisna su jer mogu otkriti abnormalnu brzinu rasta plućnih čvorova, što ukazuje na malignost.
U trenutnoj studiji AI je pružio "automatizirani sustav za procjenu slike" koji je precizno predvidio malignost plućnih čvorova bez ikakve ljudske intervencije.
Istraživači su usporedili procjene AI s ocjenom šest američkih radiologa certificiranih od strane odbora koji su imali do 20 godina kliničkog iskustva.
Kad prethodna LDCT skeniranja nisu bila dostupna, AI "model nadmašio je svih šest radiologa s apsolutnim smanjenjem od 11% lažno pozitivnih i 5% lažnih negativa", izvještavaju Tse i kolege. Kad su bila dostupna prethodna snimanja, AI se pokazao jednako dobro kao i radiolozi.
Koautor studije dr. Mozziyar Etemadi, docent za anesteziologiju na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Northwestern Feinberg u Chicagu, objašnjava zašto AI može nadmašiti ljudsku procjenu.
"Radiolozi uglavnom istražuju stotine 2D slika ili" kriški "u jednom CT-u, ali ovaj novi sustav strojnog učenja pluća pregledava u ogromnoj, jednoj 3D slici", kaže dr. Etemadi.
“AI u 3D-u može biti puno osjetljiviji u svojoj sposobnosti otkrivanja ranog karcinoma pluća od ljudskog oka koje gleda 2D slike. To je tehnički "4D", jer ne gleda samo jedan CT, već dva (trenutni i prethodni pregled) tijekom vremena. "
Dr. Mozziyar Etemadi
"Da biste izgradili AI za prikaz CT-ova na ovaj način, potreban vam je ogroman računalni sustav Google-ovih razmjera", nastavlja. "Koncept je nov, ali stvarni inženjering također je nov zbog razmjera."
Dr. Etemadi nastavlja proslavljati prednosti korištenja tehnologije dubokog učenja, ističući njezinu preciznost. "Sustav može kategorizirati leziju s više specifičnosti", kaže istraživač.
"Ne samo da možemo nekome bolje dijagnosticirati rak, možemo reći i ako netko nema rak, što bi ga moglo spasiti od invazivne, skupe i rizične biopsije pluća", zaključuje dr. Etemadi.
Međutim, istraživači upozoravaju da je prvo potrebno ove rezultate potvrditi u većim skupinama.
