Modele oparte na sztucznej inteligencji mogą przewyższać ludzkich ekspertów w wykrywaniu raka jajnika

Modele oparte na sztucznej inteligencji mogą przewyższać ludzkich ekspertów w wykrywaniu raka jajnika

Nowe międzynarodowe badanie prowadzone przez naukowców z Karolinska Institutet w Szwecji pokazuje, że modele oparte na sztucznej inteligencji mogą przewyższać ludzkich ekspertów w identyfikowaniu raka jajnika na obrazach ultrasonograficznych. Badanie zostało opublikowane wMedycyna naturalna.

„Nowotwory jajnika są powszechne i często wykrywane przez przypadek” – mówi profesor Elisabeth Epstein z Wydziału Nauk Klinicznych i Szkolenia w Södersjukhuset (szpital ogólny w Sztokholmie Południe) w Karolinska Institutet i starszy konsultant na oddziale położnictwa i ginekologii szpitala. „W wielu częściach świata występuje poważny niedobór specjalistów w dziedzinie ultrasonografii, co budzi obawy dotyczące niepotrzebnych procedur i opóźnień w diagnozowaniu nowotworów. Chcieliśmy dowiedzieć się, czy sztuczna inteligencja może stanowić uzupełnienie ludzkich ekspertów”.

Sztuczna inteligencja przewyższa ekspertów

Naukowcy opracowali i zweryfikowali modele sieci neuronowych umożliwiające rozróżnienie łagodnych i złośliwych zmian w jajnikach poprzez szkolenie i testowanie sztucznej inteligencji na ponad 17 000 obrazów USG od 3652 pacjentek w 20 szpitalach w ośmiu krajach. Następnie porównali możliwości diagnostyczne modeli z dużą grupą ekspertów i mniej doświadczonych ultrasonografistów.

Wyniki pokazały, że modele sztucznej inteligencji były lepsze zarówno od ekspertów, jak i osób niebędących ekspertami w wykrywaniu raka jajnika, osiągając współczynnik dokładności na poziomie 86,3% w porównaniu z 82,6% i 77,7% odpowiednio w przypadku ekspertów i osób niebędących ekspertami.

Sugeruje to, że modele sieci neuronowych mogą stanowić cenną pomoc w diagnostyce raka jajnika, szczególnie w trudnych do zdiagnozowania przypadkach oraz w sytuacjach, gdy brakuje specjalistów w dziedzinie ultrasonografii”.

Profesor Elisabeth Epstein, Wydział Nauk Klinicznych i Szkoleń, Södersjukhuset (Szpital Generalny w Sztokholmie Południe), Karolinska Institutet

Ograniczenie konieczności zasięgania rekomendacji ekspertów

Modele AI mogą również zmniejszyć potrzebę rekomendacji ekspertów. W symulowanej sytuacji segregacji wsparcie AI zmniejszyło liczbę skierowań o 63 procent, a odsetek błędnych diagnoz o 18 procent. Może to prowadzić do szybszej i bardziej opłacalnej opieki nad pacjentkami ze zmianami w jajnikach.

Pomimo obiecujących wyników badacze podkreślają, że potrzebne są dalsze badania, zanim w pełni poznamy pełny potencjał modeli sieci neuronowych i ich ograniczenia kliniczne.

„Dzięki ciągłym badaniom i rozwojowi narzędzia oparte na sztucznej inteligencji mogą stanowić integralną część przyszłej opieki zdrowotnej, uwalniając ekspertów i optymalizując zasoby szpitalne. Musimy jednak zadbać o to, aby można je było dostosować do różnych środowisk klinicznych i grup pacjentów” – mówi Filip Christiansen, doktorant w grupie badawczej profesora Epsteina w Karolinska Institutet i pierwszy autor wraz z Emirem Konukiem z Królewskiego Instytutu Technologii KTH.

Ocena bezpieczeństwa wsparcia AI

Naukowcy prowadzą obecnie prospektywne badania kliniczne w Södersjukhuset, aby ocenić codzienne bezpieczeństwo kliniczne i użyteczność narzędzia AI. Przyszłe badania obejmą także randomizowane, wieloośrodkowe badanie mające na celu zbadanie wpływu leku na zarządzanie pacjentami i koszty opieki zdrowotnej.

Badanie przeprowadzono w ścisłej współpracy z naukowcami z Królewskiego Instytutu Technologii KTH i zostało sfinansowane z grantów Szwedzkiej Rady ds. Badań Naukowych, Szwedzkiego Towarzystwa Onkologicznego, Rady Regionalnej Sztokholmu, Funduszu Badań nad Rakiem Radiumhemmet oraz programu Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program (WASP).

Elisabeth Epstein, Filip Christiansen i trzej współautorzy złożyli wniosek o patent na metody diagnostyki komputerowej za pośrednictwem firmy Intelligyn. Elisabeth Epstein, Filip Christiansen i Kevin Smith, badacze z Królewskiego Instytutu Technologii KTH, również posiadają udziały w firmie Intelligyn, w której profesor Epstein jest menedżerem-wolontariuszem. Pełną listę konfliktów interesów można znaleźć w artykule.

Źródła: