A mammográfiás AI-technológia előre jelezheti a nők szívbetegségét

A mammográfiás AI-technológia előre jelezheti a nők szívbetegségét

Az American College of Cardiology (ACC.25) éves tudományos ülésén bemutatott tanulmány szerint a mammográfia sokkal többet képes kimutatni, mint a rákot mesterséges intelligencia (AI) modellekkel. Az eredmények azt mutatják, hogy ezek a fontos rákszűrési eszközök hogyan használhatók fel a mellszöveten belüli artériákban felhalmozódott kalcium mennyiségének felmérésére is, ami a szív- és érrendszeri egészség mutatója.

Az Egyesült Államok Betegségellenőrzési és Megelőzési Központja azt ajánlja, hogy a középkorú és idősebb nők egy-két évente vegyenek részt mammográfiás vizsgálaton – a mell röntgenfelvételén – mellrák miatt. Az Egyesült Államokban évente körülbelül 40 millió mammográfiát végeznek. Míg az emlőartériák meszesedése látható a kapott képeken, a radiológusok általában nem számszerűsítik és nem jelentik ezt az információt a nőknek vagy klinikusaiknak. Az új tanulmány, amely a mammográfiás vizsgálatokban korábban nem használt mesterséges intelligencia képelemzési technikát alkalmazta, megmutatja, hogy a mesterséges intelligencia hogyan segíthet bezárni ezt a különbséget az emlőartériák meszesedésének automatikus elemzésével, és az eredményeket kardiovaszkuláris kockázati pontszámmá alakítja át.

Lehetőséget látunk arra, hogy a nők rákszűrést végezzenek, és szív- és érrendszeri szűrést is kapjanak a mammográfiáikról. Vizsgálatunk kimutatta, hogy a mellkasi artériák meszesedése jó előrejelzője a szív- és érrendszeri betegségeknek, különösen a 60 év alatti betegeknél. Ha ezeket a betegeket korán ki tudjuk szűrni és azonosítani, kardiológushoz irányíthatjuk őket további kockázatértékelésre. "

Theo Dapamede, MD, PhD, az atlantai Emory Egyetem posztdoktori ösztöndíjasa és a tanulmány vezető szerzője

A szívbetegség a vezető halálok az Egyesült Államokban, de a nőknél továbbra is aluldiagnosztizálják, és erre is felfigyelnek. A kutatók szerint a mesterséges intelligencia-kompatibilis mammográfiás szűrőeszközök segítségével több nőt lehet azonosítani, akiknél a szív- és érrendszeri betegségek korai tünetei vannak, azáltal, hogy jobban kihasználják azokat a szűrővizsgálatokat, amelyeket sok nő rendszeresen kap.

A kalcium felhalmozódása az erekben a szívbetegséggel vagy a korai öregedéssel összefüggő szív- és érrendszeri károsodás jele. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy azoknál a nőknél, akiknél kalcium felhalmozódott az artériákban, 51%-kal nagyobb a szívbetegség és a stroke kockázata.

A tanulmányhoz használt szűrőeszköz kifejlesztéséhez a kutatók egy mélytanuló mesterséges intelligencia-modellt képeztek ki, amely a mammográfiás felvételeken szegmentálja a meszesedő ereket – amelyek fényes pixelként jelennek meg a röntgenfelvételeken –, és kiszámítják a szív- és érrendszeri események jövőbeli kockázatát az elektronikus egészségügyi nyilvántartások adatai alapján. A szegmentációs megközelítés elválasztja ezt a modellt a korábbi mesterséges intelligencia modellektől, amelyeket az emlőartéria meszesedésének elemzésére fejlesztettek ki. A kutatók szerint a modellt az is erősítette, hogy a képzéshez és a teszteléshez egy nagy adathalmazt használtak, amely több mint 56 000 olyan beteg képét és egészségügyi feljegyzését tartalmazta, akiknél 2013 és 2020 között mammográfiás vizsgálatot végeztek az Emory Healthcare-nél, és legalább öt évnyi EHR-vel rendelkeztek.

„A mély tanulás és a mesterséges intelligencia terén elért előrelépések sokkal megvalósíthatóbbá tették a képekből több információ kinyerését és az opportunista szűrés információinak felhasználását” – mondta Dapamede.

Az általános eredmények azt mutatták, hogy az új modell jól teljesített a betegek kardiovaszkuláris kockázatának alacsony, közepes vagy súlyos mammográfiás felvételeken történő jellemzésében. A két és öt év utáni bármilyen okból bekövetkező elhalálozás vagy akut szívinfarktus, szélütés vagy szívelégtelenség kockázatának kiszámítása után a modell kimutatta, hogy ezeknek a súlyos kardiovaszkuláris eseményeknek az aránya az emlőartériás meszesedés mértékével nőtt a vizsgált három korcsoport közül kettőben – a 60 évnél fiatalabb és 60-80 év közötti nőknél, de a szívbetegség korai kockázatának 80 év felettieknél már nem. fiatal nők, akik többet profitálhatnak a korai beavatkozásokból, mondták a kutatók.

Az eredmények azt is kimutatták, hogy azoknak a nőknek, akiknél a legmagasabb szintű emlőartéria meszesedés (40 mm2 felett) volt, az ötéves eseménymentes túlélési arány szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a legalacsonyabb (10 mm2 alatti) nőknél. Például a legmagasabb szintű emlőartériás meszesedésben szenvedők 86,4%-a élt túl öt évet, szemben a legalacsonyabb mértékű meszesedéssel rendelkezők 95,3%-ával. Ez megközelítőleg 2,8-szoros halálozási kockázatot jelent öt éven belül a súlyos emlőartériás meszesedésben szenvedő betegeknél, mint azoknál a betegeknél, akiknél az emlő artériás elmeszesedése csekély vagy nincs.

Az AI-modellt az Emory Healthcare és a Mayo Clinic együttműködéseként fejlesztették ki, és jelenleg nem érhető el. Ha felülkerekedik a külső validáláson, és megkapja az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságának jóváhagyását, a kutatók szerint az eszköz kereskedelmi forgalomba kerülhet más egészségügyi rendszerek számára, hogy beépítsék a rutinszerű mammográfiás feldolgozásba és utókezelésbe. A kutatók azt is tervezik, hogy tanulmányozzák, hogyan lehetne hasonló mesterséges intelligencia modelleket felhasználni más betegségek, például a perifériás artériák és a vesebetegségek biomarkereinek értékelésére, amelyek mammográfiás felvételekből nyerhetők ki.

Források: