Искусственный интеллект в маммографии: первый в мире успех

Новое революционное исследование доказало, что использование искусственного интеллекта (ИИ) при чтении маммограмм повышает эффективность скрининга рака молочной железы и напрямую улучшает прогноз для пациенток, особенно при агрессивных формах заболевания.

Хотя для многих ИИ стал частью повседневной жизни лишь недавно, в медицине, особенно в диагностике по изображениям, он применяется около десяти лет. Алгоритмы обучают распознавать опухоли и признаки болезней на рентгеновских снимках, МРТ и образцах тканей. Однако до сих пор большинство исследований было ретроспективными: ИИ анализировал архивные снимки пациентов с уже известным диагнозом. Это позволяло врачам «давать обратную связь» алгоритму, подтверждая или опровергая его выводы, и доказывало огромный потенциал технологии.

Чтобы убедиться, что ИИ действительно способен ставить диагноз и менять судьбу пациентов, необходимы проспективные исследования, когда за больными, обследованными с помощью ИИ, наблюдают в течение нескольких лет. Именно такое исследование — золотого стандарта — провели ученые в Швеции.

Результаты MASAI (Mammography Screening with Artificial Intelligence), опубликованные 31 января в журнале The Lancet, показали, что использование ИИ при анализе маммограмм не только повышает качество скрининга, но и сокращает нагрузку на врачей-рентгенологов. Впервые в мире доказано, что ИИ улучшает исходы для пациенток с раком груди.

Раннее обнаружение опасных опухолей

Регулярный скрининг значительно снизил в мире частоту запущенных форм рака и смертность от него. Однако даже при регулярных маммографиях некоторые опухоли остаются незамеченными. Это так называемые интервальные раки — их не обнаруживают при первом обследовании, но диагноз ставят в течение следующих двух лет (между плановыми скринингами). Их часто пропускают из-за высокой плотности ткани груди или способности опухоли «маскироваться» под здоровую ткань. Иногда они развиваются стремительно в промежутке между обследованиями. Такие раки обычно инвазивны, агрессивны и имеют худший прогноз. Снижение уровня интервального рака — лучший показатель эффективности скрининга, означающий, что больше случаев выявляется на ранней, излечимой стадии.

«Если вы хотите повысить эффективность скрининга, то уровень интервального рака — отличный индикатор будущей смертности от рака молочной железы, — пояснила Live Science старший автор исследования, радиолог и клинический исследователь из Лундского университета (Швеция) доктор Кристина Ланг. — Снизив число интервальных раков, мы с высокой вероятностью улучшим исходы для пациенток».

Как проходило исследование MASAI?

В испытании приняли участие более 100 000 женщин в Швеции в возрасте от 40 до 80 лет. Использовалась коммерчески доступная система ИИ, обученная на более чем 200 000 исследований со всего мира.

• В контрольной группе маммограммы, как это принято в Швеции, оценивали два радиолога.

• В ИИ-группе система анализировала снимки, выявляя подозрительные участки и присваивая им риск по шкале от 1 до 10. Случаи с оценкой 1–9 затем проверял один радиолог, а с максимальным баллом 10 — двое. ИИ также выделял на изображениях зоны, вызвавшие подозрение, чтобы облегчить работу врача.

Результаты впечатлили:

1. ИИ-скрининг выявил на 20% больше клинически значимых раков — то есть тех, что имеют потенциал к прогрессированию и требуют лечения.

2. Количество диагнозов «интервальный рак» в следующие два года сократилось. Это доказывает, что ИИ эффективнее находит опухоли, которые могут быть пропущены человеком, позволяя начать лечение раньше.

Снижение ложных тревог и помощь врачам

У скрининга есть и потенциальные риски: ложноположительные результаты и гипердиагностика (обнаружение безобидных, медленно растущих опухолей, которые никогда не навредят пациентке). ИИ-скрининг в исследовании не увеличил риск ложных срабатываний, но повысил выявляемость клинически значимых раков.

Кроме того, технология может помочь решить острую проблему нехватки радиологов во всем мире. «В некоторых местах женщинам везет, если находят одного радиолога для чтения маммограмм. Без экспертов они не могут в полной мере пользоваться преимуществами скрининга», — отметил доктор Ричард Валь, радиационный онколог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (не участвовавший в исследовании). ИИ не устает, его «производительность» не падает в конце рабочего дня. «Проблема с кадрами реальна, и это исследование может оказать влияние. Думаю, люди постепенно заинтересуются использованием ИИ в качестве “второй пары глаз”».

Будущее: глобальная доступность скрининга

Доктор Ланг и ее команда уже в марте запускают новый проект в Эфиопии. В рамках него ИИ будет помогать в быстрой оценке рака молочной железы с помощью портативных УЗИ-аппаратов прямо у постели пациента.

«Проблема в регионах без налаженных скрининговых программ в том, что многие женщины приходят уже с запущенной болезнью, а радиологов там нет», — говорит Ланг. С поддержкой ИИ исследователи надеются сделать точную диагностику более доступной и обеспечить более раннее выявление рака в условиях ограниченных ресурсов.

Статья носит информационный характер и не заменяет консультации специалиста.