AI технологията в мамограмите може да предскаже сърдечни заболявания при жените

AI технологията в мамограмите може да предскаже сърдечни заболявания при жените

Мамограмите могат да открият много повече от рак с помощта на модели с изкуствен интелект (AI), според проучване, представено на годишната научна среща на Американския колеж по кардиология (ACC.25). Резултатите показват как тези важни инструменти за скрининг на рак могат да се използват и за оценка на количеството натрупване на калций в артериите в гръдната тъкан - индикатор за сърдечно-съдово здраве.

Американските центрове за контрол и превенция на заболяванията препоръчват на жените на средна възраст и по-възрастните жени да си правят мамография - рентгенова снимка на гърдата - на всеки една или две години за рак на гърдата. Приблизително 40 милиона мамографии се извършват в Съединените щати всяка година. Докато калцификацията на артериите на млечната жлеза може да се види в получените изображения, рентгенолозите обикновено не определят количествено или докладват тази информация на жените или техните клиницисти. Новото проучване, което използва техника за анализ на изображения с изкуствен интелект, която не е била използвана преди в мамограми, показва как изкуственият интелект може да помогне за затварянето на тази празнина чрез автоматично анализиране на калцификацията на млечната артерия и превеждане на резултатите в оценка на сърдечно-съдовия риск.

Виждаме възможност за жените да правят скрининг за рак и също да получат сърдечно-съдов скрининг от техните мамографии. Нашето проучване показа, че калцификацията на гръдната артерия е добър предиктор за сърдечно-съдови заболявания, особено при пациенти под 60-годишна възраст. Ако успеем да прегледаме и идентифицираме тези пациенти рано, можем да ги насочим към кардиолог за допълнителна оценка на риска. “

Тео Дапамед, MD, PhD, постдокторант в университета Емори в Атланта и водещ автор на изследването

Сърдечните заболявания са водещата причина за смърт в Съединените щати, но остават недостатъчно диагностицирани при жените и също има осведоменост. Изследователите казаха, че използването на инструменти за мамографски скрининг с AI може да помогне за идентифицирането на повече жени с ранни признаци на сърдечно-съдови заболявания чрез по-добро използване на скрининговите тестове, които много жени получават рутинно.

Натрупването на калций в кръвоносните съдове е признак на сърдечно-съдово увреждане, свързано със сърдечни заболявания или ранно стареене. Предишни проучвания показват, че жените с натрупване на калций в артериите са изправени пред 51% по-висок риск от сърдечни заболявания и инсулт.

За да разработят инструмента за скрининг, използван за това проучване, изследователите обучиха модел на дълбоко обучение с изкуствен интелект да сегментира калцирани съдове в мамографски изображения – които изглеждат като ярки пиксели на рентгенови лъчи – и да изчислят бъдещия риск от сърдечно-съдови събития въз основа на данни от данни от електронни здравни досиета. Подходът на сегментиране отделя този модел от предишни модели на AI, разработени за анализиране на калцификациите на млечната артерия. Изследователите казаха, че моделът е подсилен и от използването на голям набор от данни за обучение и тестване, който включва изображения и здравни досиета на над 56 000 пациенти, които са имали мамография в Emory Healthcare между 2013 г. и 2020 г. и са имали поне пет години ЕЗД.

„Напредъкът в дълбокото обучение и AI направиха много по-осъществимо извличането на повече информация от изображенията и използването й за информиране за опортюнистичен скрининг“, каза Дапамед.

Общите констатации показват, че новият модел се представя добре при характеризиране на сърдечно-съдовия риск на пациентите като нисък, умерен или тежък на мамографски изображения. След изчисляване на риска от смърт поради каквато и да е причина или страдание от остър сърдечен удар, инсулт или сърдечна недостатъчност на две години и пет години, моделът показа, че честотата на тези сериозни сърдечно-съдови събития се увеличава с нивото на калцификация на гръдната артерия в две от трите оценени възрастови категории – жени под 60-годишна възраст и на възраст 60-80 години, но не и при тези над 80-годишна възраст. Това прави инструмента особено подходящ за предоставяне на ранно предупреждение за риск от сърдечни заболявания при по-млади жени, които могат да се възползват повече от ранните интервенции, казаха изследователите.

Резултатите показват също, че жените с най-високо ниво на калцификация на млечната артерия (над 40 mm2) имат значително по-ниска петгодишна преживяемост без събития в сравнение с тези с най-ниско ниво (под 10 mm2). Например, 86,4% от тези с най-високо ниво на калцификация на млечната артерия са оцелели пет години, в сравнение с 95,3% от тези с най-ниско ниво на калцификация. Това води до приблизително 2,8 пъти по-голям риск от смърт в рамките на пет години при пациенти с тежка артериална калцификация на млечната жлеза в сравнение с пациенти с малка или никаква артериална калцификация на млечната жлеза.

AI ​​моделът е разработен като сътрудничество между Emory Healthcare и Mayo Clinic и в момента не е наличен. Ако преодолее външно валидиране и получи одобрение от Администрацията по храните и лекарствата на САЩ, изследователите казаха, че инструментът може да бъде наличен в търговската мрежа за други здравни системи, за да се включи в рутинната обработка на мамографията и последващите грижи. Изследователите също планират да проучат как подобни модели на изкуствен интелект могат да бъдат използвани за оценка на биомаркери за други заболявания, като заболяване на периферните артерии и бъбречно заболяване, които могат да бъдат извлечени от мамограми.

източници: