AI technologija mamogramose gali numatyti moterų širdies ligas

AI technologija mamogramose gali numatyti moterų širdies ligas

Remiantis tyrimu, kuris buvo pristatytas kasmetiniame Amerikos kardiologijos koledžo (ACC.25) moksliniame susitikime, naudojant dirbtinio intelekto (AI) modelius, mamogramos gali aptikti daug daugiau nei vėžys. Rezultatai rodo, kaip šios svarbios vėžio atrankos priemonės taip pat gali būti naudojamos įvertinant kalcio kaupimąsi krūties audinio arterijose – širdies ir kraujagyslių sveikatos rodiklį.

JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrai rekomenduoja vidutinio ir vyresnio amžiaus moterims kas vienerius ar dvejus metus dėl krūties vėžio pasidaryti mamografiją – krūties rentgeno nuotrauką. Jungtinėse Valstijose kasmet atliekama apie 40 milijonų mamogramų. Nors gautuose vaizduose galima matyti pieno arterijų kalcifikaciją, radiologai paprastai nenustato ir nepraneša šios informacijos moterims ar jų gydytojams. Naujajame tyrime, kuriame buvo naudojamas AI vaizdo analizės metodas, kuris anksčiau nebuvo naudojamas mamogramose, parodyta, kaip AI gali padėti užpildyti šią spragą automatiškai analizuodama pieno arterijų kalcifikaciją ir paversdama rezultatus širdies ir kraujagyslių rizikos balais.

Matome galimybę moterims pasitikrinti dėl vėžio, taip pat gauti širdies ir kraujagyslių sistemos patikrą iš mamografijos. Mūsų tyrimas parodė, kad krūtinės arterijų kalcifikacija yra geras širdies ir kraujagyslių ligų prognozuotojas, ypač jaunesniems nei 60 metų pacientams. Jei galime anksti ištirti ir nustatyti šiuos pacientus, galime nukreipti juos pas kardiologą tolesniam rizikos įvertinimui. “

Theo Dapamede, MD, PhD, Emory universiteto Atlantoje doktorantas ir tyrimo pagrindinis autorius

Širdies liga yra pagrindinė mirties priežastis Jungtinėse Amerikos Valstijose, tačiau moterims jos vis dar nepakankamai diagnozuojamos, be to, yra žinoma. Tyrėjai teigė, kad naudojant dirbtinio intelekto palaikančius mamografijos atrankos įrankius, būtų galima lengviau nustatyti daugiau moterų, turinčių ankstyvų širdies ir kraujagyslių ligų požymių, nes būtų geriau pasinaudota atrankos testais, kuriuos daugelis moterų atlieka reguliariai.

Kalcio kaupimasis kraujagyslėse yra širdies ir kraujagyslių sistemos pažeidimo, susijusio su širdies ligomis ar ankstyvu senėjimu, požymis. Ankstesni tyrimai parodė, kad moterims, kurių arterijose kaupiasi kalcio, širdies ligų ir insulto rizika yra 51 % didesnė.

Siekdami sukurti šiame tyrime naudojamą atrankos įrankį, mokslininkai parengė giliai besimokantį AI modelį, skirtą mamografijos vaizduose segmentuoti kalcifikuotus kraujagysles, kurios rentgeno spinduliuose atrodo kaip ryškūs pikseliai, ir apskaičiuoti būsimą širdies ir kraujagyslių įvykių riziką, remiantis elektroninių sveikatos įrašų duomenimis. Segmentavimo metodas atskiria šį modelį nuo ankstesnių AI modelių, sukurtų pieno arterijų kalcifikacijai analizuoti. Tyrėjai teigė, kad modelis taip pat buvo sustiprintas naudojant didelį mokymo ir testavimo duomenų rinkinį, į kurį buvo įtraukti daugiau nei 56 000 pacientų, kuriems 2013–2020 m. buvo atlikta mamografija Emory Healthcare ir kuriems buvo bent penkerių metų ESI, vaizdai ir sveikatos įrašai.

„Dėl gilaus mokymosi ir AI pažangos tapo daug lengviau iš vaizdų išgauti daugiau informacijos ir ją panaudoti informuojant apie oportunistinius tyrimus“, – sakė Dapamede.

Bendros išvados parodė, kad naujasis modelis gerai apibūdino pacientų širdies ir kraujagyslių ligų riziką kaip mažą, vidutinę ar sunkią mamografijos vaizduose. Apskaičiavus riziką mirti nuo bet kokios priežasties arba patirti ūminį širdies priepuolį, insultą ar širdies nepakankamumą po dvejų ir penkerių metų, modelis parodė, kad šių sunkių širdies ir kraujagyslių reiškinių dažnis padidėjo, kai krūtų arterijų kalcifikacija buvo lygi dviejose iš trijų įvertintų amžiaus kategorijų – jaunesnių nei 60 metų ir 60–80 metų amžiaus moterų, tačiau vyresniems nei 80 metų amžiaus moterims šis kostiumas nėra ypač tinkamas įspėti apie ankstyvą ligą. jaunesnių moterų, kurios gali gauti daugiau naudos iš ankstyvos intervencijos, teigia mokslininkai.

Rezultatai taip pat parodė, kad moterų, turinčių didžiausią pieno arterijų kalcifikacijos lygį (virš 40 mm2), penkerių metų išgyvenamumas be įvykių buvo žymiai mažesnis nei tų, kurių lygis buvo žemiausias (mažiau nei 10 mm2). Pavyzdžiui, 86,4% tų, kurių pieno arterijų kalcifikacija buvo didžiausia, išgyveno penkerius metus, palyginti su 95,3% tų, kurių kalcifikacijos lygis buvo žemiausias. Dėl to pacientams, kuriems yra sunkus pieno arterijų kalcifikacija, mirties rizika per penkerius metus yra maždaug 2,8 karto didesnė, palyginti su pacientais, kurių pieno arterijų kalcifikacija yra nedidelė arba visai nėra.

AI modelis buvo sukurtas bendradarbiaujant Emory Healthcare ir Mayo Clinic ir šiuo metu nėra prieinamas. Jei jis įveiks išorinį patvirtinimą ir gaus JAV maisto ir vaistų administracijos patvirtinimą, mokslininkai teigė, kad įrankis gali būti komerciškai prieinamas kitoms sveikatos sistemoms, kad būtų galima įtraukti į įprastą mamografijos apdorojimą ir tolesnę priežiūrą. Tyrėjai taip pat planuoja ištirti, kaip panašūs AI modeliai galėtų būti naudojami vertinant kitų ligų, tokių kaip periferinių arterijų liga ir inkstų liga, biomarkerius, kuriuos būtų galima išgauti iš mamogramų.

Šaltiniai: