“Trí tuệ nhân tạo vượt trội mô hình đánh giá nguy cơ tiêu chuẩn trong dự đoán ung thư vú: Nghiên cứu”

Theo một nghiên cứu lớn trên hàng nghìn bức ảnh chụp quang tuyến vú, thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) vượt trội so với các mô hình rủi ro lâm sàng tiêu chuẩn để dự đoán nguy cơ ung thư vú trong 5 năm.

Nguy cơ ung thư vú của phụ nữ thường được tính bằng các mô hình lâm sàng như mô hình rủi ro của Hiệp hội Giám sát Ung thư Vú (BCSC). Mô hình sử dụng thông tin tự báo cáo và các thông tin khác về bệnh nhân, bao gồm tuổi, tiền sử gia đình mắc bệnh và liệu cô ấy đã sinh con chưa, để tính điểm rủi ro.

Trưởng nhóm nghiên cứu Vignesh A. Arasu, thuộc Kaiser Permanente Bắc California, Hoa Kỳ, cho biết: “Các mô hình rủi ro lâm sàng dựa vào việc thu thập thông tin từ các nguồn khác nhau, không phải lúc nào cũng có sẵn hoặc được thu thập.

Arasu cho biết trong một tuyên bố: “Những tiến bộ gần đây trong AI deep learning mang lại cho chúng tôi khả năng trích xuất hàng trăm đến hàng nghìn đặc điểm chụp quang tuyến vú bổ sung.

Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Radiology, đã sử dụng dữ liệu liên quan đến âm tính – không cho thấy bằng chứng rõ ràng về ung thư – chụp quang tuyến vú 2D được thực hiện tại Kaiser Permanente Bắc California vào năm 2016.

Trong số 324.009 phụ nữ được sàng lọc vào năm 2016 đáp ứng các tiêu chí đủ điều kiện, một nhóm ngẫu nhiên gồm 13.628 phụ nữ đã được chọn để phân tích.

Ngoài ra, tất cả 4.584 bệnh nhân thuộc nhóm đủ điều kiện được chẩn đoán mắc bệnh ung thư trong vòng 5 năm kể từ lần chụp quang tuyến vú ban đầu năm 2016 cũng được nghiên cứu. Tất cả phụ nữ được theo dõi cho đến năm 2021.

Arasu nói: “Chúng tôi đã chọn từ toàn bộ năm chụp quang tuyến vú sàng lọc được thực hiện vào năm 2016, vì vậy dân số nghiên cứu của chúng tôi là đại diện cho cộng đồng ở Bắc California.

Các nhà nghiên cứu đã chia thời gian nghiên cứu kéo dài 5 năm thành ba khoảng thời gian: nguy cơ ung thư trong khoảng thời gian hoặc ung thư ngẫu nhiên được chẩn đoán từ 0 đến 1 năm, nguy cơ ung thư trong tương lai hoặc ung thư ngẫu nhiên được chẩn đoán từ 1 đến 5 năm và tất cả các rủi ro hoặc biến cố ung thư. ung thư được chẩn đoán từ 0 đến 5 tuổi.

Sử dụng phương pháp chụp quang tuyến vú sàng lọc năm 2016, điểm rủi ro ung thư vú trong 5 năm được tạo ra bởi 5 thuật toán AI, bao gồm 2 thuật toán học thuật được các nhà nghiên cứu sử dụng và 3 thuật toán có sẵn trên thị trường. Điểm rủi ro sau đó được so sánh với nhau và điểm rủi ro lâm sàng BCSC.

Arasu cho biết: “Tất cả năm thuật toán AI đều hoạt động tốt hơn mô hình rủi ro BCSC để dự đoán nguy cơ ung thư vú từ 0 đến 5 năm.

”Hiệu suất dự đoán mạnh mẽ này trong 5 năm qua cho thấy AI đang xác định cả ung thư bị bỏ sót và đặc điểm mô vú giúp dự đoán sự phát triển ung thư trong tương lai. Một cái gì đó trong chụp quang tuyến vú cho phép chúng tôi phát hiện nguy cơ ung thư vú. Đây là ‘hộp đen’ của AI”, nhà nghiên cứu nói thêm.

Một số thuật toán AI vượt trội trong việc dự đoán những bệnh nhân có nguy cơ cao mắc bệnh ung thư cách quãng, thường rất nguy hiểm và có thể yêu cầu đọc lại hình ảnh chụp quang tuyến vú, sàng lọc bổ sung hoặc chụp ảnh theo dõi trong khoảng thời gian ngắn.

Ví dụ, khi đánh giá những phụ nữ có nguy cơ 10% cao nhất, AI đã dự đoán tới 28% trường hợp ung thư so với 21% mà BCSC dự đoán.

Ngay cả một thuật toán AI được đào tạo trong một khoảng thời gian ngắn — ít nhất là 3 tháng — có thể dự đoán nguy cơ ung thư trong tương lai lên tới 5 năm khi không có ung thư nào được phát hiện lâm sàng thông qua sàng lọc chụp nhũ ảnh.

Khi được sử dụng kết hợp, các mô hình rủi ro AI và BCSC cải thiện hơn nữa khả năng dự đoán ung thư.

“Chúng tôi đang tìm kiếm một cách chính xác, hiệu quả và có thể mở rộng để hiểu nguy cơ ung thư vú của phụ nữ,” Arasu nói.

Ông nói thêm: “Các mô hình rủi ro AI dựa trên chụp quang tuyến vú mang lại lợi thế thực tế so với các mô hình rủi ro lâm sàng truyền thống vì chúng sử dụng một nguồn dữ liệu duy nhất: chính bản chụp quang tuyến vú”.