Нейронная сеть распознает будущий рак легких точнее, чем клинический стандарт
Прогнозирование долгосрочного риска развития рака легких у человека в ближайшее время может стать более точным благодаря новой модели глубокого обучения, разработанной в США исследователями больницы Массачусетс Дженерал Хоспитал.
В оценке рентгенограмм грудной клетки и основных демографических данных сверточная нейронная сеть (CXR-LC) оказалась более точной, чем клинический стандарт, используемый в настоящее время для прогнозирования 12-летнего риска развития рака легких у человека.
«Я не говорю, что стандарт системы «Медикэр» недостаточно хорош – появление критериев для КТ скрининга на рак легких стало важным шагом вперед, помогающим избежать смерти от этого заболевания, – сказал ведущий автор исследования д-р Майкл Лу, директор отдела искусственного интеллекта Научно-исследовательского центра визуализации сердечно-сосудистой системы при больнице Массачусетс Дженерал Хоспитал. – Однако в нынешнем подходе есть некоторые ограничения: он не включают около половины случаев рака легких, и для анализа нужна информация (стаж курения пачек/лет и время, прошедшее после отказа от курения), которая часто не доступна. Люди могут путаться в воспоминаниях, и, кроме того, никотиновая зависимость по-разному воздействует на легкие курильщиков».
Критерии «Медикэр» в настоящее время являются стандартом для отбора людей на низкодозовый КТ скрининг на рак легких. В соответствии с ними, кандидат на бесплатное обследование должен быть в возрасте от 55 до 77 лет, не иметь симптомов рака легких, и либо быть заядлым курильщиком, либо – бросившим пагубную привычку в течение последних 15 лет. Кроме того, необходимо иметь письменное направление от врача и историю курения табака, по крайней мере, 30 «пачек/лет», что в среднем составляет около одной пачки (20 сигарет) в день в течение 30 лет.
Однако такой подход не позволяет обнаружить большинство случаев рака. И, хотя он помогает некоторым пациентам предотвратить смерть от этого заболевания, профилактическое КТ исследование грудной клетки по результативности отстает от других скрининговых программ. К тому же, по статистике, до диагностических центров доходят менее 5% тех, кому рекомендован скрининг.
Ученые первоначально обучили модель CXR-LC с помощью рентгенограмм органов грудной клетки 41 856 человек, принимавших участие в большом многоцентровом исследовании скрининга на рак легких (PLCO). Для обучения машинного разума они также использовали основные демографические данные, обычно доступные в системах электронных медицинских карт: возраст, пол и статус курильщика. Эффективность окончательной модели была подтверждена на 5 615 дополнительных участниках испытаний и 5 493 пациентах, участвующих в Национальных испытаниях скрининга на рак легких (NLST).
С использованием ИИ было пропущено на 30.7% меньше случаев рака легких, чем при отборе по критериям программы «Медикэр». «Мы рассчитываем, что такие модели, как CXR-LC, помогут более целенаправленно направлять на скрининг людей с более высоким риском, чтобы помочь им избежать смерти от рака легких, – сказал Лу. – Я надеюсь, что эти технологии также помогут врачам экономить время, которое они могут потратить на своих пациентов».
Результаты исследования были опубликованы в журнале Annals of Internal Medicine.
Оригинал новости можно прочитать здесь
