AI-ga juhitud mammograafia vähendab töökoormust 33% ja suurendab rinnavähi avastamist

Ajakirjas Radiology avaldatud hiljutises uuringus viisid Taani ja Hollandi teadlased enne ja pärast kasutuselevõttu läbi tagasiulatuva analüüsi sõeluuringute tõhususe ja mammograafia sõeluuringute üldise koormuse kohta. Tehisintellekti (AI) süsteemidest.

Regulaarne rinnavähi sõeluuring mammograafiaga vähendab oluliselt sellesse haigusesse suremust. Massimammograafia sõeluuring suurendab aga radioloogide töökoormust, kes peavad läbi vaatama palju mammogramme, millest enamik ei sisalda kahtlasi kahjustusi.

Lisaks suurendab topeltsõeluuringud, mida kasutatakse valepositiivsete arvude vähendamiseks ja tuvastamise parandamiseks, radioloogide töökoormust veelgi. Mammogramme lugeda oskavate spetsialiseerunud radioloogide puudumine süvendab seda olukorda.

Hiljutised uuringud on põhjalikult uurinud tehisintellekti kasutamist radioloogiaaruannete tõhusaks analüüsimiseks, säilitades samal ajal kõrged sõeluuringustandardid. Arvatakse, et kombineeritud lähenemisviis, mille kohaselt tehisintellekt aitab radioloogidel esile tõsta märgistatud kahjustustega mammogramme, vähendab radioloogide töökoormust, säilitades samal ajal sõeluuringu tundlikkuse.

Käesolevas uuringus kasutati Taani riikliku rinnavähi sõeluuringuprogrammi raames mammograafiliselt skriinitud naiste kahe rühma esialgseid tulemusnäitajaid, et võrrelda sõeluuringu töökoormuse ja tulemuslikkuse muutusi pärast tehisintellekti tööriistade kasutuselevõttu.

Programm kutsus 50–69-aastaseid naisi sõeluuringule iga kahe aasta tagant kuni 79. Eluaastani. Naisi, kellel olid rinnavähi suurenenud riskile viitavad markerid, nagu BRCA geenid, skriiniti erinevate protokollide abil.

Teadlased kasutasid kahte naiste kohordi: ühte sõeluti enne ja teist pärast AI-süsteemi kasutuselevõttu. Analüüsi kaasati ainult alla 70-aastased naised, et välistada kõrge riskiga alarühma kuuluvad naised.

Kõik osalejad läbisid standardsed protokollid, kasutades kraniokaudaalse ja mediolateraalse kaldvaatega digitaalseid mammograafiaid. Kõik selle uuringu positiivsed juhtumid tuvastati duktaalse kartsinoomi või invasiivse vähi sõeluuringuga, mida kinnitas nõelbiopsia. Andmed patoloogiliste teadete, kahjustuse suuruse, lümfisõlmede haaratuse ja diagnooside kohta saadi ka riiklikust terviseregistrist.

Mammogrammide analüüsimiseks kasutatud AI-süsteemi koolitati süvaõppe mudelite abil, et tuvastada, esile tõsta ja hinnata mammogrammil olevaid kahtlaseid lupjumisi või kahjustusi. Seejärel järjestas AI sõeluuringud skaalal 1–10, mis näitab rinnavähi tõenäosust.

Enamasti kogenud radioloogidest koosnev meeskond vaatas läbi mõlema rühma mammogrammid. Enne tehisintellekti süsteemi kasutuselevõttu vaatas iga sõeluuringu üle kaks radioloogi ning patsiendile soovitati kliinilist läbivaatust ja nõelbiopsiat ainult juhul, kui mõlemad radioloogid leidsid, et sõeluuring vajab täiendavat hindamist.

Pärast tehisintellektisüsteemi rakendamist vaatas vanemradioloog üle mammogrammid, mille skoor oli väiksem või võrdne sellega, teades, et need said ainult ühe näidu. Need, mis vajasid täiendavat uurimist, arutati läbi teise radioloogiga.

Uuring näitas, et tehisintellekti süsteemi rakendamine vähendas oluliselt rinnavähi massilise sõeluuringu osana mammogramme analüüsivate radioloogide töökoormust, parandades samal ajal sõeluuringu tõhusust.

Enne tehisintellekti süsteemi rakendamist kontrollitud kohort koosnes enam kui 60 000 naisest, samas kui tehisintellektiga sõelutud kohordis oli ligikaudu 58 000 naist. Tehisintellektiga sõelumine suurendas rinnavähi diagnooside arvu (0,70% pre-AI vs. 0,82% AI-ga), vähendades samal ajal valepositiivsete juhtude arvu (2,39% vs. 1,63%).

AI-põhisel sõeluuringul oli kõrgem positiivne ennustusväärtus ja invasiivsete vähivormide protsent oli AI-põhiste meetoditega väiksem. Kuigi sõlmede negatiivsete vähivormide protsent ei muutunud, näitasid muud tulemuslikkuse näitajad, et tehisintellektil põhinev sõeluuring parandas tulemusi oluliselt. Ka lugemiskoormus vähenes 33,5%.

Uuringus hinnati seetõttu tehisintellektil põhineva sõeluuringusüsteemi tõhusust radioloogide töökoormuse vähendamisel ja mammogrammide sõeluuringute määra suurendamisel Taanis rinnavähi massilise sõeluuringu osana.

Tulemused näitasid, et tehisintellektil põhinev süsteem vähendas oluliselt radioloogide töökoormust, parandades samal ajal sõeluuringute määra, mida tõendab rinnavähi diagnooside märkimisväärne sagenemine ja valepositiivsete testide märkimisväärne vähenemine.