До 2030 року рак підшлункової залози, за прогнозами, стане другою за значимістю причиною смертності від онкологічних захворювань у США. Основна причина цих похмурих статистичних даних — пізнє виявлення хвороби: приблизно у 85% випадків діагноз ставиться тільки після того, як захворювання дало метастази, що залишає пацієнтам обмежені варіанти лікування та низькі показники виживання.
Проте проривне дослідження, проведене вченими з Клініки Мейо та Онкологічного центру MD Anderson при Університеті Техасу, свідчить про те, що ситуація може змінюватись. Розроблена ними система на основі штучного інтелекту здатна виявляти найраніші ознаки раку підшлункової залози на конкретних КТ-сканах — часто за 16–24 місяці до постановки клінічного діагнозу.
Як працює REDMOD
Нова система, що отримала назву REDMOD (Radiomics-based Early Detection Model, модель раннього виявлення на основі радіоміки), не шукає видимих пухлин. Натомість вона аналізує «радіоміку» — тонкі, складні патерни у текстурі та структурі тканин, які неозброєним оком людини невиразні.
Рак починається з того моменту, коли клітини набувають мутації ДНК, що змінюють їх зростання та поділ. Ці зміни відбуваються за роки до того, як пухлина стане достатньо великою, щоб викликати симптоми або виразно проявитися на стандартному скануванні. REDMOD навчалася на 969 КТ-сканах підшлункової залози, щоб розпізнавати ці мікроскопічні структурні порушення, фактично виявляючи підпис раку в тканинах, які виглядають нормально.
Переваги перед людським фактором
Для перевірки моделі дослідники протестували REDMOD на окремому наборі даних, що складається з:
* 63 сканів пацієнтів, яким згодом був поставлений діагноз рак підшлункової залози (сканування проводилося до встановлення діагнозу).
* 430 сканів здорових людей контрольної групи.
Результати продемонстрували значну перевагу ІІ-асистованої діагностики:
73% рівень виявлення: REDMOD правильно відзначила 46 з 63 сканів, зроблених до постановки діагнозу, як підозрілі.
* Порівняння з лікарями: Коли два експерти-радіологи переглянули ті ж скани без допомоги ІІ, вони виявили ранні ознаки хвороби лише у 38,9% випадків.
Стабільність: ІІ продемонстрував високу лонгітюдну стабільність, видаючи послідовні результати навіть при аналізі сканів одного і того ж пацієнта, зроблених з різницею в кілька місяців.
«Найбільшою перешкодою для порятунку життів під час раку підшлункової залози була наша нездатність побачити хворобу, поки вона все ще виліковна», — каже доктор Аджит Гоєнка, радіолог і фахівець з ядерної медицини в Клініці Мейо. “Цей ІІ тепер може виявити ознаки раку в підшлунковій залозі, яка виглядає нормально, і робить це надійно з часом і в різних клінічних умовах”.
Проблеми та помилкові спрацьовування
Незважаючи на обнадійливу швидкість виявлення, модель має свої обмеження. У групі здорових контрольних осіб REDMOD помилково відзначила як підозрілі 81 із 430 сканів (приблизно 19%). У реальній клінічній практиці це призвело б до хибнопозитивних результатів, що вимагало б від пацієнтів проходження додаткових, потенційно інвазивних тестів, щоб унеможливити рак.
Однак дослідники зазначають, що модель працювала послідовно на різних наборах даних та з використанням обладнання різних лікарень, що свідчить про її надійність. Баланс між високою чутливістю (виявлення справжніх випадків) та специфічністю (уникнення хибних тривог) є критично важливим напрямом для майбутнього вдосконалення системи.
Подальші перспективи
Автори дослідження наголошують, що на даний момент REDMOD є доказом концепції. Перед впровадженням у рутинну клінічну практику вона має пройти проспективну валідацію у групах пацієнтів високого ризику. Цей наступний крок необхідний для визначення того, чи зможе ІІ надійно змінити медичні стандарти з реактивного лікування пізніх стадій захворювання на проактивне виявлення раку на ранній стадії.
У разі успіху, ця технологія може трансформувати скринінг раку підшлункової залози, аналізуючи існуючі КТ-скани, зроблені за іншими медичними показаннями. Виявляючи ризик за роки до розвитку хвороби, лікарі зможуть втрутитися тоді, коли методи лікування, що лікують, такі як хірургічна операція, все ще є життєздатними варіантами.
Підводячи підсумок, слід зазначити, що, незважаючи на проблеми з хибнопозитивними результатами, REDMOD є значним проривом у технологіях раннього виявлення, даючи надію на те, що одна з найбільш смертоносних форм раку незабаром зможе бути виявлена, поки вона ще піддається лікуванню.
