Медики научились предсказывать рак груди с помощью искусственного разума

Медики из США создали искусственный интеллект, способный очень точно оценивать вероятность развития рака груди у женщины, опираясь только на рентгеновские снимки ее молочных желез, сообщает РИА "Новости" со ссылкой на Radiology.

"Маммограммы не только позволяют нам оценить степень плотности груди, но и многие другие, невидимые для нас намеки на развитие рака. Использование глубинного обучения и искусственного разума позволяет нам "вытащить" эти признаки и дать точную оценку", – завил Адам Яла из Массачусетского технологического института в Кембридже (США).

На сегодняшний день рак груди остается наиболее распространенным типом злокачественных опухолей среди женщин. По оценкам ВОЗ, от него умирает порядка 500 тысяч женщин ежегодно. Проблема с лечением рака груди заключается в том, что обнаружение рака груди на ранних стадиях развития затруднено из-за несовершенства методов диагностики – маммография корректно обнаруживает его лишь в 12% случаев.

Генетически исследования последних лет показывают, что опухоли молочной железы чаще всего развиваются у женщин, являющихся носителями мутаций в небольшом наборе генов, таких как HER2, BRCA, ESR1 и ряда других участков ДНК, отвечающих за починку поврежденных хромосом и "самоуничтожение" клеток при фатальной поломке генома.

Наличие этих мутаций само по себе далеко не гарантирует того, что опухоль обязательно возникнет в теле женщины, и врачи обычно опираются при прогнозах не только на генетические данные, но и на историю болезней в семье и маммограммы, рентгеновские снимки молочных желез. Эти данные позволяют заметно повысить точность прогнозов, но она по-прежнему остается достаточно низкой.

Яла и его коллеги решили эту проблему, используя набирающие популярность алгоритмы глубинного обучения, применяемые при создании самых продвинутых систем искусственного интеллекта. Недавно ими заинтересовались медики, обнаружив, что в некоторых случаях подобные программы чаще находят следы опухолей на фотографиях и точнее диагностируют рак, чем это делают самые профессиональные врачи.

Главная проблема заключается в том, что искусственный разум необходимо достаточно долго и кропотливо обучать, используя данные, тщательно отобранные и проверенные человеком. В случае с раком груди, как отмечают исследователи, это не было проблемой из-за его большой распространенности и уже существующих систем классификации опухолей.

В общей сложности ученые собрали свыше 90 тысяч маммограмм, полученных при обследовании женщин в различных клиниках США, а также данные по частоте развития рака среди них в последующие месяцы и годы. Эту информацию, а также семейную историю болезней и прочие косвенные данные медики применили для обучения двух систем ИИ, одна из которых учитывала в своей работе все данные, а вторая – только рентгеновские снимки молочных желез.

Как оказалось, искусственный разум предсказывал вероятность развития рака намного точнее докторов даже тогда, когда имел доступ только к маммограммам – он правильно диагностировал его в 70% случаев, тогда как врачи делали это только для 62% пациенток. При этом точность его работы не снижалась для представителей различных этнических и расовых меньшинств.

Сейчас этот алгоритм, как отмечает Яла, уже успешно применяется в работе городского госпиталя Бостона, и параллельно ученые работают над улучшением точности его предсказаний, обучая ИИ использовать новые типы данных.