Изкуствен интелект предсказва дали ще е успешна имунотерапията на рак
Учени обучават невронни мрежи на получени изображения с помощта на компютърна томография на болни от рак на белите дробове, за да могат с по-висока увереност да прогнозират дали химиотерапия ще е успешна и ще имат ли шанс пациентите при използването на скъпата имунотерапия.
„Въпреки че имунотерапията напълно промени цялата екосистема на рака, то тя остава изключително скъпа – около 200 хиляди щатски долара за пациент годишно“ – разказва Анант Мадабхуши (Anant Madabhushi), ръководител на Центъра за цифрова визуализация и персонализирана диагностика (Center for Computational Imaging and Personalized Diagnostics (CCIPD)) към Case Western Reserve University, Охайо, САЩ.
В последните години неговият център стана един от световните лидери в областта на откриване, диагностициране и характеризиране на различни ракови и други заболявания чрез комплексно използване на медицинска визуализация и машинно обучение.
Само 20% от онкологичните болни днес постигат по-добри резултати, подлагайки се на имунотерапия, в сравнение с тези, използващи химиотерапия. В същото време, спирайки се на първия метод, заради високата цена пациентите могат да загубят всичките си спестявания без да постигнат очаквания резултат от лечението.
Изкуственият интелект е натрениран с множество изображения, получени с помощта на компютърна томография, направени при първото поставяне на диагноза „рак на белите дробове“ и след това изображения , направени след първите два или три цикъла на имунотерапия. По този начин обученият изкуственият интелект е способен да открива някои още неизвестни за специалистите закономерности, позволяващи още от първото изображение с добра точност да предскаже дали имунотерапията ще бъде успешна.
Източник: Case Western Reserve University
„Това изследване ни се струва, че действително отразява нещо важно за самата биология на заболяването, за неговия повече или по-малко агресивен вид – обяснява Анант Мадабхуши – И това е информация, с която все още не разполагат онколозите“.
Любопитно е, че освен важната прогноза за ефективността на имунотерапията, с помощта на изкуствения интелект е станало възможно по-точно да се оценява също така ефективността на вече проведената терапия.
„Това е важен момент, тъй като, когато лекарят на базата само на компютърната томография прави извод, дали е подействала на пациента терапията, то решението най-често зависи от размера на пораженията – разказва Мохамадхади Хорами (Mohammadhadi Khorrami), един от водещите автори на новото изследване – Ние наскоро открихме, че промяната на структурата се явява най-добрия показател за това, дали работи терапията. Има случаи, когато даден възел може да изглежда по-голям след терапията, но по друга причина, например заради повреден кръвоносен съд вътре в тумора, а в същото време терапията да работи успешно. Сега вече ние имаме начин да открием всичко това.“
За обучението на изкуственият интелект на този етап са използвани резултатите от сканирания с помощта на компютърна томография на 50 пациента с рак на белите дробове, които са преминали курс по имунотерапия. Следващата крачка ще бъде обучение и тестиране на алгоритъма с помощта на изображения, получени от други източници и отразяващи въздействието на различни стратегии на имунотерапия.
Освен това в сътрудничество с Ню Йоркския университет и Йелския университет, в Центъра за цифрова визуализация и персонализирана диагностика планират да обучат изкуствения интелект да прогнозира на какви пациенти ще помогне адювантна (следоперационна) химиотерапия, на база на изображения на срезове от тъкан.
