Mākslīgais intelekts paredzēs krūts vēzi 5 gadu laikā — Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) pasludina tehnoloģiju par izrāvienu

Jauna tehnoloģija, kas izmanto mākslīgo intelektu (MI), lai analizētu mamogrammas un uzlabotu sievietes individuālā piecu gadu krūts vēža riska prognozēšanas precizitāti, ir saņēmusi ASV Pārtikas un zāļu pārvaldes (FDA) revolucionāras ierīces apzīmējumu. Tehnoloģija, ko izstrādājuši Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas pētnieki Sentluisā, ir licencēta Vašingtonas Universitātes jaunuzņēmumam Prognosia Inc.

Sistēma analizē mamogrammas un ģenerē riska novērtējumu, kas nosaka iespējamību, ka sievietei nākamo piecu gadu laikā attīstīsies krūts vēzis. Tehnoloģija ir saderīga ar abiem mamogrāfisko attēlu veidiem: četriem krūts 2D attēliem, kas iegūti ar pilna lauka digitālo mamogrāfiju, un sintētisku krūts 3D attēlu, kas iegūts ar digitālo krūts tomosintēzi.

Svarīgi ir tas, ka sistēma sniedz absolūtu piecu gadu risku, kas salīdzina sievietes risku ar vidējo risku, pamatojoties uz valsts krūts vēža rādītājiem. Tas sniedz jēgpilnu novērtējumu, kas atbilst ASV valsts riska samazināšanas vadlīnijām, lai klīnicisti zinātu, kādus pasākumus veikt, ja sievietei ir paaugstināts risks.

Pārtikas un zāļu pārvaldes (FDA) piešķirtais revolucionārās ierīces apzīmējums nodrošina paātrinātu pārskatīšanas procesu pilnīgai tirgus apstiprināšanai, lai pacientiem un ārstiem nodrošinātu ātrāku piekļuvi jaunām medicīnas ierīcēm. Produkti, kas saņem šo apzīmējumu, jau ir izturējuši stingrus testus un ir pierādījuši augstu potenciālu uzlabot novājinošu vai dzīvībai bīstamu slimību ārstēšanu vai diagnostiku.

Programmatūras pakotni ar nosaukumu “Prognosia Breast” izstrādāja Greiems A. Koldics, MD, PhD, Naisa-Heina ķirurģijas profesors un profilakses un kontroles asociētais direktors Sitemana vēža centrā Bārnsa-Ebreju slimnīcā un Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā, un Šu (Džoja) Dzjans, PhD, ķirurģijas asociētais profesors Sabiedrības veselības katedrā Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā.

Koldics un Dzjans 2024. gadā sadarbībā ar Vašingtonas Universitātes Tehnoloģiju vadības biroju (OTM) un BioGenerator Ventures līdzdibināja Prognosia, no kuriem pēdējais nodrošināja gan finansiālu atbalstu, gan biznesa stratēģijas ekspertīzi no rezidējošā uzņēmēja Deivida Smollera (Ph.D.).

Programmatūra ir iepriekš apmācīta mašīnmācīšanās sistēma, kas analizē mamogrammas un, pamatojoties tikai uz attēliem un sievietes vecumu, aplēš krūts vēža attīstības iespējamību nākamo piecu gadu laikā. Pēc izstrādātāju teiktā, Prognosia Breast novērtē krūts vēža attīstības risku piecu gadu laikā 2,2 reizes precīzāk nekā standarta metode, kas balstās uz anketu, kurā ņemti vērā tādi faktori kā vecums, rase un ģimenes anamnēze.

Sistēma tika apmācīta, izmantojot iepriekšējās mamogrammas, kurās piedalījās desmitiem tūkstošu sieviešu, kurām Siteman vēža centrā tika veikta krūts vēža skrīnings. Dažām no viņām vēlāk attīstījās vēzis, kas ļāva sistēmai "iemācīties" atpazīt agrīnas audzēja attīstības pazīmes — pazīmes, kuras pat ļoti pieredzējis ārsts nepamanītu.

“Mēs esam sajūsmā par šīs tehnoloģijas potenciālu uzlabot krūts vēža riska prognozēšanu un profilaksi plašā mērogā – neatkarīgi no tā, kur sieviete tiek pārbaudīta,” sacīja Koldics. “Ilgtermiņa mērķis ir padarīt šo tehnoloģiju pieejamu ikvienai sievietei, kurai tiek veikta mamogrāfijas skrīnings, jebkur pasaulē.”

"Neatkarīgi no iegūtā attēla veida, mūsu dati liecina par programmatūras potenciālu identificēt sievietes ar paaugstinātu krūts vēža attīstības risku nākamo piecu gadu laikā, dodot viņām iespēju veikt mērķtiecīgus pasākumus, lai samazinātu šo risku."

Jaunajai ierīcei varētu būt būtiska ietekme uz riska prognozēšanu, jo infrastruktūra programmatūras tūlītējai ieviešanai jebkurā vietā, kur tiek veikta mamogrāfija. Turklāt daudzas sievietes jau regulāri veic mamogrāfijas. Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centru (CDC) 2023. gadā veikto aptauju vairāk nekā 75 % sieviešu vecumā no 50 līdz 74 gadiem ziņoja, ka pēdējo divu gadu laikā ir veikušas mamogrammu.

Pat ar plaši izplatītu skrīningu aptuveni 34 % sieviešu Amerikas Savienotajās Valstīs, kurām diagnosticēts krūts vēzis, tiek diagnosticēts vēlīnā slimības stadijā. Pēc pētnieku domām, spēja novērtēt risku piecus gadus pirms slimības sākuma, visticamāk, uzlabos agrīnu atklāšanu, samazinot vēlīnās stadijas diagnožu skaitu. Ir pierādīts, ka agrīna atklāšana uzlabo ārstēšanas efektivitāti un samazina krūts vēža mirstību.

“Izrāviena ierīces apzīmējuma saņemšana ir spēcīgs apliecinājums šīs pētniecības komandas izcilajai apņēmībai un vīzijai uzlabot krūts vēža diagnostiku un ārstēšanu,” sacīja Dags E. Francs, Ph.D., Vašingtonas Universitātes inovāciju un komercializācijas prorektors.

“Programmatūras izveide, ko var ātri integrēt jebkura mamogrāfijas centra darbplūsmā, prasa vairāku gadu mērķtiecīgu darbu. Tā ievērojami uzlabo ikdienas mamogrāfijas klīnisko vērtību neatkarīgi no tā, kur tās tiek veiktas. Tas ir lielisks piemērs tam, cik svarīga loma uzņēmējdarbībai un komercializācijai ir Vašingtonas Universitātē, pārvēršot jaunākos pētījumus reālās pasaules tehnoloģijās, kas uzlabo pacientu aprūpi.”

Ierīce sniedz piecu gadu riska novērtējumu, kas paredzēts, lai papildinātu, nevis aizstātu radiologu sniegto analīzi, kuri turpinās pārskatīt mamogrammas saskaņā ar standarta protokoliem. Saskaņā ar Amerikas Klīniskās onkoloģijas biedrības un ASV Preventīvo dienestu darba grupas datiem, piecu gadu risks 3% vai augstāks tiek uzskatīts par paaugstinātu. Grupas iesaka sievietes ar paaugstinātu riska novērtējumu nosūtīt pie speciālistiem, kuri var sniegt papildu konsultācijas par papildu skrīninga un profilakses stratēģijām.

Apmēram 1 no 8 sievietēm Amerikas Savienotajās Valstīs dzīves laikā tiks diagnosticēts krūts vēzis. Sievietēm ar augstu risku var tikt veiktas biežākas pārbaudes, kas var ietvert citus attēlveidošanas testus, piemēram, MRI, un dažos gadījumos ķīmijterapijas zāles, piemēram, tamoksifēnu, vai endokrīno terapiju kā profilaktisku līdzekli. Ja šīs iespējas ir pieejamas, ir svarīgi identificēt sievietes ar augstu risku, lai viņas varētu vērsties pie speciālistiem, kas var palīdzēt viņām izdarīt svarīgas izvēles.

Komanda plāno klīnisko pētījumu Siteman vēža centrā, kurā tiks izmantota Prognosia krūts riska novērtēšana kopā ar standarta mamogrāfijas skrīninga protokoliem. Standarta protokoli ietver mamogrammas pārskatus un krūšu blīvuma novērtējumus, kas jau tiek sniegti visām pacientēm. Sievietes ar paaugstinātu risku tiks nosūtītas pie krūts veselības speciālistiem, kuri palīdzēs pacientēm orientēties augsta krūts vēža riska pārvaldības iespējās.

“Neskatoties uz to, ka mūsdienu krūšu attēlveidošana ir augsto tehnoloģiju metode un plaši izmantota esošo audzēju atklāšanai, mūsdienu krūts vēža riska prognozēšana joprojām balstās uz anketām un ne pārāk labi novērtē turpmāko risku,” sacīja Dzjans. “Mūsu darbs bija vērsts uz šī trūkuma novēršanu. Pāreja uz uz attēliem balstītu riska prognozēšanu, kas, kā liecina mūsu pētījumi, ir daudz precīzāka, varētu revolucionizēt pacientu aprūpi.”

Pašreizējais FDA apzīmējums attiecas uz mamogrammas attēlu analīzi, kas uzņemti vienā laika brīdī. Nākotnē pētnieki plāno atjaunināt Prognosia Breast, lai sistēma varētu analizēt viena un tā paša pacienta mamogrammas vairāku gadu garumā, kas varētu vēl vairāk uzlabot prognožu precizitāti.