Австралійські інженери розробили алгоритм штучного інтелекту, здатний виявляти рак простати на основі зображень комп'ютерної томографії, яка зазвичай малоінформативна в діагностуванні раку м'яких тканин. За результатами попередніх досліджень, комп'ютер справляється із виявленням раку простати за такими сканами краще, ніж досвідчені радіологи. Про це написали вчені у журналі Scientific Reports.
КТ-зображення пацієнта із підтвердженим раком простати. Steven Korevaar et al. / Scientific Reports, 2021
Чому в цьому виникла потреба?
Рак передміхурової залози, або простати, є другим найбільш поширеним злоякісним захворюванням у чоловіків в усьому світі. У 2018 році зареєстровано близько 1,2 мільйона нових випадків раку простати та більш ніж 350 тисяч смертей від нього. Проте хвороба розвивається відносно повільно, тому можна суттєво підвищити шанси пацієнта на виживання, якщо виявити хворобу на ранній стадії. Ситуацію погіршує те, що рак передміхурової залози може роками не турбувати чоловіка, і якщо він не проходитиме регулярний скринінг, то тільки явні симптоми вже запущеної хвороби, іноді навіть на стадії метастазів, спонукатимуть його до візиту лікаря.
Поширені програми скринінгу раку простати включають у себе тестування на простат-специфічний антиген (ПСА), концентрація якого в крові при раку підвищується. Але серед лікарів та вчених тривають суперечки щодо того, наскільки точним і доцільним є такий аналіз, вказуючи на ризик отримання хибнопозитивних результатів. Інші, більш точні методи, як-от біопсія чи магнітно-резонансна томографія, вимагають відносно багато часу та інших ресурсів, тому в багатьох країнах обстеження на рак простати взагалі не входить у затверджені скринінгові програми. Через це науковці Мельбурнського королівського технологічного університету розробили нову технологію, яка може полегшити ранню діагностику цієї небезпечної недуги.
Яку технологію розробили вчені?
Метод дослідників базується на комп'ютерній томографії (КТ). Вона зазвичай не така інформативна у діагностуванні раку м'яких тканин, як магнітно-резонансна томографія, оскільки краще візуалізує тверді тканини, тому навіть досвідченим лікарям складно встановити наявність раку простати на основі КТ-сканів. Утім, чимало чоловіків проходять через цю процедуру при обстеженні на інші хвороби, тому було б зручно, якби заодно можна перевірити їх на рак простати. Щоб пристосувати КТ для того, для чого вона першочергово не призначена, вчені використали технологію штучного інтелекту.
Спочатку вони відібрали 571 КТ-зображення старших за 50 років чоловіків. 139 із цих людей мали клінічно підтверджений біопсією рак простати, а решта 432 представляли контрольні випадки здорової передміхурової залози. Відтак алгоритм глибинного навчання пристосували виявляти характерні відмінності між сканами здорових та онкохворих чоловіків.
Як упорався штучний інтелект?
Вчені пишуть, що їхній алгоритм протягом кількох секунд зумів визначити за КТ-сканами пацієнтів з раком простати краще, ніж досвідчені радіологи. У середньому точність виявлення раку штучним інтелектом склала 88 відсотків, тоді як два радіологи те ж завдання виконали із точністю 61-70 відсотків.
Надалі винахідники працюватимуть у напрямку вдосконалення та подальшої перевірки своєї технології. Зокрема, вони планують потренувати штучний інтелект на більшій кількості даних та різних типах раку.