ИИ обучили находить источник скрытого рака по метастазам
Некоторые скрытые виды рака остаются незамеченными, пока метастазы не распространятся от источника в отдаленные органы. Ученые разработали ИИ-модель которая определяет источник метастазов и позволяет врачам точнее диагностировать заболевание, пишет Nature.
Чтобы лечить метастатический рак, врачам необходимо знать, откуда взялись метастатические клетки. Происхождение до 5% всех опухолей крайне трудно определить, а прогноз для людей, у которых первичный рак остается неизвестным, – плохой. И чем дольше не удается определить источник метастазов, тем прогноз хуже.
Один из методов, используемых для диагностики сложных метастатических видов рака, основан на анализе опухолевых клеток, обнаруженных в организме. Врач изучает изображения клетки, чтобы определить, на какой тип раковых клеток она похожа. Например, клетки рака молочной железы, мигрирующие в легкие, по-прежнему выглядят как клетки рака молочной железы.
Ежегодно из 300 тысяч человек, больных раком, которые проходят лечение в больнице при Тяньцзиньском медицинском университете в Китае, примерно 4000 пациентов диагностируются с помощью таких изображений клеток, но около 300 человек остаются недиагностированными. Источник рака у них обнаружить не удается.
Ученые Тяньцзинского университета решили использовать методы машинного обучения для такой диагностики. Они описали ИИ-модель, которая помогает обнаружить источник рака, в журнале Nature Medicine. ИИ обучили примерно на 30 тысячах изображений раковых клеток, обнаруженных в брюшной или легочной жидкости 21 тысячи пациентов, происхождение рака у которых было известно. Затем ученые протестировали свою модель на 27 тысячах изображений клеток и обнаружили, что в 83% случаев ИИ-модель правильно определяет источник метастазов. Причем с вероятностью 99% источник был среди первых трех наиболее вероятных предсказаний модели. Наличие такого "списка из трех лучших" позволяет сократить количество непростых тестов для выявления источника рака.
Примерно в 500 случаях ИИ-модель указала источник скрытого рака по изображению клетки точнее, чем врачи. Как пишет Nature, ученые считают такое улучшение диагностики статистически значимым.