Tekoälyteknologia mammografiassa voi ennustaa naisten sydänsairauksia

Tekoälyteknologia mammografiassa voi ennustaa naisten sydänsairauksia

American College of Cardiologyn (ACC.25) vuotuisessa tieteellisessä kokouksessa esitellyn tutkimuksen mukaan mammografialla voidaan havaita paljon muutakin kuin syöpää tekoälyn (AI) malleilla. Tulokset osoittavat, kuinka näitä tärkeitä syövänseulontatyökaluja voidaan käyttää myös arvioimaan kalsiumin kertymistä rintakudoksessa oleviin valtimoihin, mikä on sydän- ja verisuoniterveyden indikaattori.

Yhdysvaltain tautien valvonta- ja ehkäisykeskukset suosittelevat, että keski-ikäiset ja vanhemmat naiset ottavat mammografian - rintojen röntgenkuvan - joka toinen tai kaksi vuotta rintasyövän vuoksi. Yhdysvalloissa tehdään vuosittain noin 40 miljoonaa mammografiaa. Vaikka rintavaltimoiden kalkkeutuminen voidaan nähdä tuloksena olevissa kuvissa, radiologit eivät yleensä määritä tai raportoi näitä tietoja naisille tai heidän kliinikoilleen. Uusi tutkimus, jossa käytettiin tekoälykuvan analysointitekniikkaa, jota ei ole aiemmin käytetty mammografioissa, osoittaa, kuinka tekoäly voi auttaa kuromaan tätä aukkoa analysoimalla automaattisesti rintarauhasen kalkkeutumista ja muuntamalla tulokset sydän- ja verisuoniriskipisteiksi.

Näemme naisilla mahdollisuuden seuloa syöpää ja saada myös sydän- ja verisuonitutkimukset mammografioistaan. Tutkimuksemme osoitti, että rintavaltimon kalkkiutuminen ennustaa hyvin sydän- ja verisuonisairauksia, erityisesti alle 60-vuotiailla potilailla. Jos pystymme seulomaan ja tunnistamaan nämä potilaat ajoissa, voimme lähettää heidät kardiologille lisäriskinarviointia varten. "

Theo Dapamede, MD, PhD, tohtori Emory Universityssä Atlantassa ja tutkimuksen pääkirjailija

Sydänsairaus on johtava kuolinsyy Yhdysvalloissa, mutta se on edelleen alidiagnosoitu naisilla, ja myös tietoisuus on olemassa. Tutkijat sanoivat, että tekoälyllä varustettujen mammografiaseulontatyökalujen käyttäminen voisi auttaa tunnistamaan useampia naisia, joilla on varhaisia ​​sydän- ja verisuonitautien merkkejä, hyödyntämällä paremmin seulontatestejä, joita monet naiset saavat rutiininomaisesti.

Kalsiumin kerääntyminen verisuoniin on merkki sydän- ja verisuonivaurioista, jotka liittyvät sydänsairauksiin tai varhaiseen ikääntymiseen. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että naisilla, joiden valtimoissa on kalsiumia, on 51 % suurempi sydänsairauksien ja aivohalvauksen riski.

Tässä tutkimuksessa käytetyn seulontatyökalun kehittämiseksi tutkijat kouluttivat syvälle oppivan tekoälymallin segmentoimaan kalkkeutuneita verisuonia mammografiakuvissa – jotka näkyvät röntgensäteissä kirkkaina pikseleinä – ja laskemaan kardiovaskulaaristen tapahtumien tulevan riskin sähköisten terveystietojen tietojen perusteella. Segmentointimenetelmä erottaa tämän mallin aiemmista tekoälymalleista, jotka on kehitetty analysoimaan rintavaltimoiden kalkkeutumista. Tutkijat sanoivat, että mallia vahvisti myös suuren tietojoukon käyttö koulutukseen ja testaukseen, joka sisälsi kuvia ja terveystietoja yli 56 000 potilaasta, jotka olivat mammografiassa Emory Healthcaressa vuosina 2013–2020 ja joilla oli vähintään viiden vuoden EHR-tutkimus.

"Syväoppimisen ja tekoälyn edistyminen on tehnyt paljon helpommaksi poimia kuvista enemmän tietoa ja käyttää sitä opportunistiseen seulomiseen", Dapamede sanoi.

Yleiset havainnot osoittivat, että uusi malli toimi hyvin luonnehtiessaan potilaiden sydän- ja verisuoniriskiä alhaiseksi, kohtalaiseksi tai vakavaksi mammografiakuvissa. Laskettuaan riski kuolla mistä tahansa syystä tai kärsiä akuutista sydänkohtauksesta, aivohalvauksesta tai sydämen vajaatoiminnasta kahden vuoden ja viiden vuoden kohdalla malli osoitti, että näiden vakavien sydän- ja verisuonitapahtumien määrä lisääntyi rintojen valtimoiden kalkkeutumisen myötä kahdessa kolmesta arvioidusta ikäluokasta – alle 60-vuotiailla ja 60-80-vuotiailla naisilla, mutta ei yli 80-vuotiailla varoittaneilla. nuoremmat naiset, jotka voivat hyötyä enemmän varhaisista interventioista, tutkijat sanoivat.

Tulokset osoittivat myös, että naisilla, joilla oli korkein rintavaltimon kalkkeutumistaso (yli 40 mm2), oli merkittävästi pienempi viiden vuoden tapahtumavapaa eloonjäämisaste kuin niillä, joilla oli alhaisin taso (alle 10 mm2). Esimerkiksi 86,4 % niistä, joilla oli korkein kalkkeutumistaso, selvisi viisi vuotta, kun taas 95,3 % niistä, joilla oli alhaisin kalkkeutumistaso. Tämä johtaa noin 2,8-kertaiseen kuolemanriskiin viiden vuoden sisällä potilailla, joilla on vaikea rintarauhasen valtimokalkkeutuminen, verrattuna potilaisiin, joilla on vain vähän tai ei ollenkaan maitovaltimoiden kalkkeutumista.

Tekoälymalli kehitettiin Emory Healthcaren ja Mayo Clinicin yhteistyönä, eikä se ole tällä hetkellä saatavilla. Jos se voittaa ulkoisen validoinnin ja saa hyväksynnän Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirastolta, tutkijat sanoivat, että työkalu voisi olla kaupallisesti saatavilla muille terveydenhuoltojärjestelmille rutiininomaiseen mammografiakäsittelyyn ja seurantaan. Tutkijat aikovat myös tutkia, kuinka samankaltaisia ​​tekoälymalleja voitaisiin käyttää muiden sairauksien, kuten ääreisvaltimotaudin ja munuaissairauden, biomarkkereiden arvioimiseen, jotka voitaisiin erottaa mammografioista.

Lähteet: