Tehnologia AI în mamografii ar putea prezice bolile de inimă la femei

Tehnologia AI în mamografii ar putea prezice bolile de inimă la femei

Mamografiile pot detecta mult mai mult decât cancerul folosind modele de inteligență artificială (AI), potrivit unui studiu prezentat la reuniunea științifică anuală a Colegiului American de Cardiologie (ACC.25). Rezultatele arată cum aceste instrumente importante de screening pentru cancer pot fi, de asemenea, utilizate pentru a evalua cantitatea de calciu acumulată în arterele din țesutul mamar - un indicator al sănătății cardiovasculare.

Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor din SUA recomandă ca femeile de vârstă mijlocie și mai în vârstă să facă o mamografie - o radiografie a sânului - la fiecare unul sau doi ani pentru cancerul de sân. Aproximativ 40 de milioane de mamografii sunt efectuate în Statele Unite în fiecare an. În timp ce calcificarea arterelor mamare poate fi văzută în imaginile rezultate, radiologii nu cuantifică sau raportează de obicei aceste informații femeilor sau clinicienilor lor. Noul studiu, care a folosit o tehnică de analiză a imaginii AI nefolosită anterior în mamografii, arată cum AI poate ajuta la reducerea acestui decalaj analizând automat calcificarea arterei mamare și transpunând rezultatele într-un scor de risc cardiovascular.

Vedem o oportunitate pentru femei să facă screening pentru cancer și, de asemenea, să facă un screening cardiovascular din mamografii. Studiul nostru a arătat că calcificarea arterei toracice este un bun predictor al bolilor cardiovasculare, în special la pacienții sub 60 de ani. Dacă putem depista și identifica acești pacienți din timp, îi putem îndruma către un cardiolog pentru o evaluare suplimentară a riscului. „

Theo Dapamede, MD, PhD, bursier postdoctoral la Universitatea Emory din Atlanta și autor principal al studiului

Boala de inimă este principala cauză de deces în Statele Unite, dar rămâne subdiagnosticată la femei și există, de asemenea, conștientizare. Cercetătorii au spus că utilizarea instrumentelor de screening pentru mamografie activate cu inteligență artificială ar putea ajuta la identificarea mai multor femei cu semne precoce de boli cardiovasculare, utilizând mai bine testele de screening pe care multe femei le primesc în mod obișnuit.

Acumularea de calciu în vasele de sânge este un semn al leziunilor cardiovasculare asociate cu bolile de inimă sau îmbătrânirea timpurie. Studiile anterioare au arătat că femeile cu acumulare de calciu în arterele lor se confruntă cu un risc cu 51% mai mare de boli de inimă și accident vascular cerebral.

Pentru a dezvolta instrumentul de screening folosit pentru acest studiu, cercetătorii au pregătit un model AI de învățare profundă pentru a segmenta vasele calcificate în imagini de mamografie - care apar ca pixeli strălucitori la raze X - și pentru a calcula riscul viitor de evenimente cardiovasculare pe baza datelor din datele din fișele electronice de sănătate. Abordarea segmentării separă acest model de modelele AI anterioare dezvoltate pentru a analiza calcificări ale arterei mamare. Cercetătorii au spus că modelul a fost, de asemenea, consolidat prin utilizarea unui set mare de date pentru instruire și testare, care a inclus imagini și înregistrări de sănătate a peste 56.000 de pacienți care au făcut o mamografie la Emory Healthcare între 2013 și 2020 și au avut cel puțin cinci ani de EHR.

„Progresele în învățarea profundă și IA au făcut ca extragerea mai multor informații din imagini și utilizarea lor pentru a informa screening-ul oportunist este mult mai fezabilă”, a spus Dapamede.

Constatările generale au arătat că noul model a avut rezultate bune în caracterizarea riscului cardiovascular al pacienților ca fiind scăzut, moderat sau sever pe imaginile mamografice. După calcularea riscului de a muri din orice cauză sau de a suferi un atac de cord acut, accident vascular cerebral sau insuficiență cardiacă la doi ani și cinci ani, modelul a arătat că rata acestor evenimente cardiovasculare grave a crescut odată cu nivelul de calcificare arterială a sânilor în două dintre cele trei categorii de vârstă evaluate - femeile sub 60 de ani și 60-80 de ani, dar nu la cele de peste 80 de ani, dar nu la cele de peste 80 de ani, dar nu la cele peste 80 de ani. femeile, care pot beneficia mai mult de intervențiile timpurii, au spus cercetătorii.

Rezultatele au arătat, de asemenea, că femeile cu cel mai mare nivel de calcificare a arterei mamare (peste 40 mm2) au avut o rată de supraviețuire fără evenimente la cinci ani semnificativ mai mică decât cele cu cel mai scăzut nivel (sub 10 mm2). De exemplu, 86,4% dintre cei cu cel mai mare nivel de calcificare a arterei mamare au supraviețuit cinci ani, comparativ cu 95,3% dintre cei cu cel mai scăzut nivel de calcificare. Acest lucru duce la un risc de deces de aproximativ 2,8 ori mai mare în decurs de cinci ani la pacienții cu calcifiere arterială mamară severă, comparativ cu pacienții cu calcificare arterială mamară mică sau deloc.

Modelul AI a fost dezvoltat ca o colaborare între Emory Healthcare și Clinica Mayo și nu este disponibil în prezent. Dacă depășește validarea externă și primește aprobarea de la Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente, cercetătorii au spus că instrumentul ar putea fi disponibil comercial pentru alte sisteme de sănătate pentru a fi încorporat în procesarea de rutină a mamografiei și îngrijirea de urmărire. Cercetătorii intenționează, de asemenea, să studieze modul în care modele similare de inteligență artificială ar putea fi utilizate pentru a evalua biomarkeri pentru alte boli, cum ar fi boala arterelor periferice și bolile renale, care ar putea fi extrase din mamografii.

Surse: