Modeli, ki temeljijo na umetni inteligenci, lahko pri odkrivanju raka jajčnikov prekašajo človeške strokovnjake

Modeli, ki temeljijo na umetni inteligenci, lahko pri odkrivanju raka jajčnikov prekašajo človeške strokovnjake

Nova mednarodna študija, ki so jo vodili raziskovalci na Karolinska Institutetu na Švedskem, kaže, da lahko modeli, ki temeljijo na AI, prekašajo človeške strokovnjake pri prepoznavanju raka jajčnikov na ultrazvočnih slikah. Študija je objavljena vNaravna medicina.

"Tumorji jajčnikov so pogosti in se pogosto odkrijejo po naključju," pravi profesorica Elisabeth Epstein z oddelka za klinično znanost in usposabljanje v Södersjukhuset (splošna bolnišnica Stockholm South) na inštitutu Karolinska in višja svetovalka na bolnišničnem oddelku za porodništvo in ginekologijo. "V mnogih delih sveta obstaja resno pomanjkanje strokovnjakov za ultrazvok, kar je povzročilo zaskrbljenost glede nepotrebnih postopkov in zapoznele diagnoze raka. Želeli smo ugotoviti, ali lahko umetna inteligenca dopolni človeške strokovnjake."

AI prekaša strokovnjake

Raziskovalci so razvili in potrdili modele nevronskih mrež, ki so sposobni razlikovati med benignimi in malignimi lezijami jajčnikov z usposabljanjem in testiranjem umetne inteligence na več kot 17.000 ultrazvočnih slikah 3.652 bolnikov v 20 bolnišnicah v osmih državah. Nato so primerjali diagnostično zmogljivost modelov z veliko skupino strokovnjakov in manj izkušenih ultrazvočnih preiskovalcev.

Rezultati so pokazali, da so modeli AI prekašali strokovnjake in nestrokovnjake pri odkrivanju raka jajčnikov, saj so dosegli stopnjo natančnosti 86,3 odstotka v primerjavi z 82,6 odstotka oziroma 77,7 odstotka za strokovnjake in nestrokovnjake.

To nakazuje, da so modeli nevronske mreže lahko dragocena pomoč pri diagnozi raka jajčnikov, zlasti v primerih, ki jih je težko diagnosticirati, in v situacijah, ko primanjkuje strokovnjakov za ultrazvok.

Profesorica Elisabeth Epstein, Oddelek za klinično znanost in usposabljanje, Södersjukhuset (Splošna bolnišnica South Stockholm), Karolinska Institutet

Zmanjšanje potrebe po strokovnih priporočilih

Modeli AI lahko tudi zmanjšajo potrebo po strokovnih priporočilih. V simulirani triažni situaciji je podpora AI zmanjšala število napotitev za 63 odstotkov in stopnjo napačnih diagnoz za 18 odstotkov. To lahko vodi do hitrejše in stroškovno učinkovitejše oskrbe bolnic z lezijami jajčnikov.

Kljub obetavnim rezultatom raziskovalci poudarjajo, da so potrebne nadaljnje študije, preden se v celoti razume celoten potencial modelov nevronske mreže in njihove klinične omejitve.

"Z nenehnimi raziskavami in razvojem so lahko orodja, ki temeljijo na umetni inteligenci, sestavni del jutrišnjega zdravstvenega varstva, saj sprostijo strokovnjake in optimizirajo bolnišnične vire. Vendar moramo zagotoviti, da jih je mogoče prilagoditi različnim kliničnim okoljem in skupinam bolnikov," pravi Filip Christiansen, doktorski študent v raziskovalni skupini profesorja Epsteina na Karolinska Institutetu in prvi avtor skupaj z Emirjem Konukom na KTH Royal Institute of Technology.

Ocena varnosti podpore AI

Raziskovalci trenutno izvajajo prospektivna klinična preskušanja v Södersjukhusetu, da bi ocenili vsakodnevno klinično varnost in uporabnost orodja AI. Prihodnje raziskave bodo vključevale tudi randomizirano multicentrično preskušanje za preučitev vpliva na zdravljenje pacientov in stroške zdravstvenega varstva.

Študija je bila izvedena v tesnem sodelovanju z raziskovalci na Kraljevem tehnološkem inštitutu KTH in je bila financirana z donacijami Švedskega raziskovalnega sveta, Švedskega združenja za boj proti raku, Stockholmskega regionalnega sveta, skladov za raziskave raka Radiumhemmet in Wallenberg AI, avtonomni sistemi in program programske opreme (WASP).

Elisabeth Epstein, Filip Christiansen in trije soavtorji so prek podjetja Intelligyn prijavili patent za metode računalniško podprte diagnostike. Elisabeth Epstein, Filip Christiansen in Kevin Smith, raziskovalci na Kraljevem tehnološkem inštitutu KTH, imajo v lasti tudi delnice podjetja Intelligyn, za katerega je profesor Epstein vodja prostovoljca. Celoten seznam navzkrižij interesov je na voljo v prispevku.

Viri: