Technológia AI v mamografoch by mohla predpovedať srdcové choroby u žien

Technológia AI v mamografoch by mohla predpovedať srdcové choroby u žien

Mamografy dokážu pomocou modelov umelej inteligencie (AI) odhaliť oveľa viac ako rakovinu, tvrdí štúdia prezentovaná na výročnom vedeckom stretnutí American College of Cardiology (ACC.25). Výsledky ukazujú, ako sa tieto dôležité nástroje na skríning rakoviny dajú použiť aj na posúdenie množstva nahromadeného vápnika v tepnách v prsnom tkanive – indikátor kardiovaskulárneho zdravia.

Americké centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb odporúčajú, aby ženy v strednom a vyššom veku absolvovali mamografiu – röntgenový snímok prsníka – každý jeden alebo dva roky kvôli rakovine prsníka. Každý rok sa v Spojených štátoch vykoná približne 40 miliónov mamografií. Zatiaľ čo na výsledných snímkach je možné vidieť kalcifikáciu prsných artérií, rádiológovia tieto informácie zvyčajne nekvantifikujú ani neoznamujú ženám alebo ich lekárom. Nová štúdia, ktorá používala techniku ​​analýzy obrazu AI, ktorá sa predtým nepoužívala v mamografoch, ukazuje, ako môže AI pomôcť vyplniť túto medzeru automatickou analýzou kalcifikácie prsnej artérie a premietnutím výsledkov do skóre kardiovaskulárneho rizika.

Vidíme príležitosť pre ženy na skríning rakoviny a tiež na kardiovaskulárny skríning zo svojich mamografov. Naša štúdia ukázala, že kalcifikácia hrudnej tepny je dobrým prediktorom kardiovaskulárnych ochorení, najmä u pacientov mladších ako 60 rokov. Ak dokážeme skríning a včasnú identifikáciu týchto pacientov, môžeme ich poslať ku kardiológovi na ďalšie posúdenie rizika. “

Theo Dapamede, MD, PhD, postdoktorand na Emory University v Atlante a hlavný autor štúdie

Ochorenie srdca je hlavnou príčinou úmrtí v Spojených štátoch, ale u žien zostáva nedostatočne diagnostikované a existuje aj povedomie. Výskumníci uviedli, že používanie mamografických skríningových nástrojov s podporou AI by mohlo pomôcť identifikovať viac žien so skorými príznakmi kardiovaskulárneho ochorenia tým, že by sa lepšie využívali skríningové testy, ktoré mnohé ženy bežne dostávajú.

Hromadenie vápnika v krvných cievach je znakom kardiovaskulárneho poškodenia spojeného s ochorením srdca alebo skorým starnutím. Predchádzajúce štúdie ukázali, že ženy s nahromadením vápnika v tepnách čelia o 51 % vyššiemu riziku srdcových chorôb a mŕtvice.

Na vývoj skríningového nástroja používaného pre túto štúdiu výskumníci trénovali hĺbkový model AI na segmentovanie kalcifikovaných ciev na mamografických snímkach – ktoré sa na röntgenových lúčoch javia ako jasné pixely – a na výpočet budúceho rizika kardiovaskulárnych príhod na základe údajov z údajov elektronických zdravotných záznamov. Segmentačný prístup oddeľuje tento model od predchádzajúcich modelov AI vyvinutých na analýzu kalcifikácií prsnej artérie. Výskumníci uviedli, že model bol posilnený aj použitím veľkého súboru údajov na školenie a testovanie, ktorý zahŕňal snímky a zdravotné záznamy viac ako 56 000 pacientok, ktoré absolvovali mamografiu v Emory Healthcare v rokoch 2013 až 2020 a mali najmenej päť rokov EHR.

„Pokroky v hĺbkovom učení a AI umožnili získať viac informácií z obrázkov a použiť ich na informovanie oportunistického skríningu,“ povedal Dapamede.

Celkové zistenia ukázali, že nový model fungoval dobre pri charakterizovaní kardiovaskulárneho rizika pacientov ako nízkeho, stredného alebo závažného na snímkach mamografu. Po výpočte rizika úmrtia z akejkoľvek príčiny alebo utrpenia akútneho srdcového infarktu, mŕtvice alebo srdcového zlyhania v dvoch rokoch a piatich rokoch model ukázal, že miera týchto závažných kardiovaskulárnych príhod sa zvýšila s hladinou kalcifikácie prsnej tepny v dvoch z troch hodnotených vekových kategórií – ženy mladšie ako 60 rokov a vo veku 60 – 80 rokov, ale nie u tých starších ako 80 rokov, ktoré môžu mať väčší úžitok od skorých 80-ročných žien. zásahy, uviedli vedci.

Výsledky tiež ukázali, že ženy s najvyššou úrovňou kalcifikácie mliečnej artérie (nad 40 mm2) mali významne nižšiu mieru päťročného prežitia bez udalosti ako ženy s najnižšou úrovňou (pod 10 mm2). Napríklad 86,4 % osôb s najvyššou úrovňou kalcifikácie mliečnej tepny prežilo päť rokov v porovnaní s 95,3 % osôb s najnižšou úrovňou kalcifikácie. To má za následok približne 2,8-násobné riziko úmrtia do piatich rokov u pacientok so závažnou kalcifikáciou mliečnej artérie v porovnaní s pacientmi s malou alebo žiadnou kalcifikáciou mliečnej artérie.

Model AI bol vyvinutý v spolupráci medzi Emory Healthcare a Mayo Clinic a momentálne nie je k dispozícii. Ak prekoná externú validáciu a získa schválenie od amerického Úradu pre potraviny a liečivá, výskumníci uviedli, že tento nástroj by mohol byť komerčne dostupný pre iné zdravotnícke systémy na začlenenie do rutinného spracovania mamogramov a následnej starostlivosti. Výskumníci tiež plánujú študovať, ako by sa podobné modely AI mohli použiť na hodnotenie biomarkerov pre iné ochorenia, ako je ochorenie periférnych artérií a ochorenie obličiek, ktoré by sa dali extrahovať z mamografov.

Zdroje: