يُظهر الذكاء الاصطناعي أداءً ممتازًا في التنبؤ بسرطان الثدي

في دراسة واسعة النطاق ، تفوقت خوارزميات الذكاء الاصطناعي على نماذج المخاطر السريرية التقليدية للتنبؤ بشكل أكثر دقة بخطر الإصابة بسرطان الثدي لمدة خمس سنوات. تستخدم هذه النماذج صور الثدي الشعاعية كمصدر وحيد للبيانات ، مما يوفر فوائد محتملة في تخصيص رعاية المرضى وتحسين أداء الإنذار.

في دراسة كبيرة لآلاف من صور الثدي الشعاعية ، تفوقت خوارزميات الذكاء الاصطناعي (AI) على نموذج المخاطر السريرية القياسي للتنبؤ بخطر الإصابة بسرطان الثدي لمدة خمس سنوات. تم نشر نتائج الدراسة الأشعةمجلة الجمعية الإشعاعية لأمريكا الشمالية (RSNA).

عادة ما يتم حساب خطر إصابة المرأة بسرطان الثدي باستخدام النماذج السريرية مثل نموذج مخاطر اتحاد مراقبة سرطان الثدي (BCSC) ، والذي يستخدم عمر المريض والتاريخ العائلي للمرض ومعلومات أخرى عن المريضة. الولادة ، وما إذا كان لديها ثديين كثيفين – لحساب درجة الخطورة.

قال الباحث الرئيسي Vignesh A. قال جوس ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، عالم أبحاث وأخصائي أشعة في Kaiser Permanente بشمال كاليفورنيا. “تمنحنا التطورات الحديثة في التعلم العميق للذكاء الاصطناعي القدرة على استخراج مئات الآلاف من ميزات التصوير الشعاعي للثدي الإضافية.”

تُظهر صور الثدي الشعاعية بفحص الإمالة الجانبية اليمنى (RMLO) نتائج سلبية في عام 2016 (أ) ميراي البالغة من العمر 73 عامًا مع درجة مخاطر الذكاء الاصطناعي (AI) بنسبة تزيد عن 90 في المائة من خطر الإصابة بسرطان الثدي الصحيح في 5 سنوات في عام 2021. المتابعة و (ب) امرأة تبلغ من العمر 73 عامًا مع درجة مخاطر Mirai AI أقل من النسبة المئوية العاشرة للمخاطر لم تصاب بالسرطان في 5 سنوات بعد 5 سنوات من المتابعة. الائتمان: جمعية الطب الإشعاعي لأمريكا الشمالية

في دراسة بأثر رجعي ، استخدمت Dr. من بين 324،009 امرأة تم فحصهن في عام 2016 ، تم اختيار 13628 امرأة لتحليل مجموعة فرعية عشوائية. بالإضافة إلى ذلك ، تم فحص جميع المرضى البالغ عددهم 4584 مريضًا في المجموعة المؤهلة الذين تم تشخيص إصابتهم بالسرطان في غضون خمس سنوات من التصوير الشعاعي للثدي الأصلي لعام 2016. تمت متابعة جميع النساء حتى عام 2021.

قال د.

قام الباحثون بتقسيم فترة الدراسة التي مدتها خمس سنوات إلى ثلاث فترات: فترة الإصابة بالسرطان ، أو السرطانات الحادثة التي تم تشخيصها بين العامين 0 و 1 ؛ خطر الإصابة بالسرطان في المستقبل ، أو السرطانات العرضية التي تم تشخيصها بين سنة وخمس سنوات ؛ وجميع مخاطر الإصابة بالسرطان أو السرطانات الحادثة التي تم تشخيصها بين 0 و 5 سنوات.

باستخدام تصوير الثدي بالأشعة السينية لعام 2016 ، تم إنشاء درجات مخاطر الإصابة بسرطان الثدي على مدى خمس سنوات بواسطة خمس خوارزميات ذكاء اصطناعي ، بما في ذلك خوارزميات أكاديمية يستخدمها الباحثون وثلاث خوارزميات متاحة تجاريًا. ثم تمت مقارنة درجات المخاطر مع بعضها البعض ومع درجة المخاطر السريرية BCSC.

قال د. “هذا الأداء التنبئي القوي على مدى فترة خمس سنوات يحدد كلا من السرطانات التي فاتها الذكاء الاصطناعي وخصائص أنسجة الثدي التي تساعد على التنبؤ بتطور السرطان في المستقبل. يسمح لنا شيء ما في تصوير الثدي بالأشعة السينية بتتبع مخاطر الإصابة بسرطان الثدي. إنه” الصندوق الأسود “للذكاء الاصطناعي.

بعض خوارزميات الذكاء الاصطناعي جيدة في التنبؤ بالمرضى المعرضين لخطر الإصابة بسرطان المبيض ، والذي غالبًا ما يكون عدوانيًا وقد يتطلب قراءة ثانية لتصوير الثدي بالأشعة السينية ، أو الفحص التكميلي ، أو التصوير للمتابعة على فترات قصيرة. عند تقييم 10 ٪ من النساء المعرضات لمخاطر عالية كمثال ، توقع الذكاء الاصطناعي ما يصل إلى 28 ٪ من السرطانات مقارنة بنسبة 21 ٪ التي تنبأت بها BCSC.

حتى خوارزميات الذكاء الاصطناعي المدربة على آفاق زمنية أقصر (تصل إلى 3 أشهر) كانت قادرة على التنبؤ بالمخاطر المستقبلية للإصابة بالسرطان لمدة تصل إلى خمس سنوات بعد عدم اكتشاف أي سرطان سريريًا بواسطة التصوير الشعاعي للثدي. عند استخدامها معًا ، تعمل نماذج المخاطر AI و BCSC على تحسين التنبؤ بالسرطان.

قالت د. “نماذج مخاطر الذكاء الاصطناعي القائمة على التصوير الشعاعي للثدي تقدم مزايا عملية على نماذج المخاطر السريرية التقليدية لأنها تستخدم مصدر بيانات واحد: التصوير الشعاعي للثدي نفسه.”

قال الدكتور جوفت إن بعض الشركات تستخدم بالفعل الذكاء الاصطناعي لمساعدة أخصائيي الأشعة في اكتشاف السرطان في تصوير الثدي بالأشعة السينية. يمكن دمج درجة المخاطر المستقبلية للشخص ، والتي يستغرق الحصول عليها بواسطة الذكاء الاصطناعي ثوانٍ ، في تقرير الأشعة الذي يتم مشاركته مع المريض وطبيبه.

وقالت: “الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمخاطر الإصابة بالسرطان يمنحنا الفرصة لتخصيص رعاية كل امرأة ، وهو أمر غير متوفر بشكل منهجي”. “إنها أداة للمساعدة في تقديم طب دقيق مخصص على المستوى الوطني.”

المرجع: Vignesh A. الحكومة ، لوريل أ. هابيل ، نينا س. أشاكوسو ، ديانا SM. تمثال نصفي ، جايسون ب. “مقارنة خوارزميات الذكاء الاصطناعي في التصوير الشعاعي للثدي مع نموذج المخاطر السريرية للتنبؤ بمخاطر سرطان الثدي لمدة 5 سنوات: دراسة قائمة على الملاحظة” ، لورا ج. إيسرمان ، نولا م. هيلتون ، م. ماريا كلايمور ، جون كورناك ، لورانس هـ. كوشي ، دونالد أ. لويس ، فنسنت إكس. ليو ، كيتلين م. ليدون ، ديانا ل. ميغليوريتي ، دانيال أ. نافارو ، ألبرت لي شين ، فيفا سي ، هيو تشون يون ، وكاثرين لي ، 6 يونيو 2023 ، الأشعة.
DOI: 10.1148 / radiol.222733

عملت لوريل أ مع دكتور جوفت. هابيل ، دكتوراه ، نينا س. أشاكوسو ، مس ، ديانا إس إم. بيوست ، دكتوراه ، جايسون ب. بطاقة ، دكتوراه في الطب ، لورا ج. إيسرمان ، دكتوراه في الطب ، نولا. إم هيلتون ، دكتوراه ، ماريا جليمور ، حاصل على درجة الدكتوراه ، جون كورناك ، دكتوراه ، لورانس إتش كوشي ، حاصل على درجة الدكتوراه ، دون أ.لويس ، ماجستير ، فنسنت إكس ليو ، دكتوراه في الطب ، كيتلين م. ليدون ، ميلا في الساعة ، ديانا ل. ميجليوريتي ، دكتوراه ، دانيال أ. Navarro ، MD ، Albert Pu ، MS ، Li Shen ، Ph.D. ، Weiwa Seah ، MD ، Ph.D. ، Hyo-Chun Yoon ، MD ، Ph.D. وكاثرين لي ، دكتوراه.