Studie: AI kan forutsi kreft i bukspyttkjertelen tre år foran menneskelige leger

Studie: AI kan forutsi kreft i bukspyttkjertelen tre år foran menneskelige leger

Tidsstempel: 9. mai 2023 7:29
Studie: AI kan forutsi kreft i bukspyttkjertelen tre år foran menneskelige leger PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikalt søk. Ai.

AI-algoritmer kan screene for kreft i bukspyttkjertelen og forutsi om pasienter vil utvikle sykdommen opptil tre år før en menneskelig lege kan stille den samme diagnosen, ifølge forskning publisert i Nature mandag.

Bukspyttkjertelkreft er dødelig; det femårige overlevelsesrate gjennomsnitt 12 prosent. Akademikere som jobber i Danmark og USA tro AI kan hjelpe klinikere ved å oppdage kreft i bukspyttkjertelen på tidligere stadier, hvis programvaren pålitelig kan forutsi hvilke pasienter som har høyere risiko for å utvikle sykdommen. 

Forskerne trente AI-algoritmer på millioner av medisinske journaler innhentet i det danske nasjonale pasientregisteret og US Veterans Affairs Corporate Data Warehouse. Modellene ble opplært til å korrelere diagnosekoder – etiketter brukt av sykehus som beskriver ulike medisinske tilstander – til kreft i bukspyttkjertelen.

Noen diagnosekoder for gulsott, mage- og bekkensmerter, vekttap, for eksempel, er nærmere relatert til sykdommen – spesielt hvis de finnes hos pasienter omtrent seks måneder før diagnosen – mens andre som type 2 diabetes, anemi eller betennelse i bukspyttkjertelen er vanligvis funnet tidligere.

"Kreft utvikler seg gradvis i menneskekroppen, ofte over mange år og ganske sakte, inntil sykdommen tar tak," Chris Sander, studiens medsenioretterforsker og leder av et laboratorium som arbeider ved Institutt for systembiologi ved Harvard Medical School, fortalte Registeret.

"AI-systemet prøver å lære av tegn i menneskekroppen som kan relateres til slike gradvise endringer."

"Men det er tidlige dager for dette, og selv om AI-systemet kan gi rimelig nøyaktige spådommer, kan det ikke, eller ikke for øyeblikket, identifisere mekanismer eller årsaksforhold. Som ofte i vitenskapen, er korrelasjon nyttig for prediksjon, men årsakssammenheng er mye vanskeligere å fastslå," sa han.

Den mest effektive modellen, basert på en transformatorbasert arkitektur, viste at av de 1,000 høyeste risikopasientene over 50, ville rundt 320 fortsette å utvikle kreft i bukspyttkjertelen. Modellen er mindre nøyaktig når man prøver å forutsi kreft i bukspyttkjertelen over lengre tidsintervaller sammenlignet med kortere, og for pasienter yngre enn 50 år.

"AI på kliniske poster i den virkelige verden har potensial til å produsere en skalerbar arbeidsflyt for tidlig oppdagelse av kreft i samfunnet, for å skifte fokus fra behandling av sent stadium til tidlig stadium av kreft, for å forbedre livskvaliteten til pasienter og øke nytte/kostnadsforholdet til kreftbehandling», heter det i avisen.

Effektiv prediksjon i virkelige omgivelser vil stole på kvaliteten på pasientenes medisinske historie. Fremtidige AI-baserte screeningsverktøy for kreft i bukspyttkjertelen må trenes på spesifikke lokale befolkningsdata, fant studien. En modell trent på data fra danske pasienter, for eksempel, var ikke like nøyaktig når den ble brukt på amerikanske pasienter. 

– Gitt erfaringen i Danmark og ett eller to amerikanske helsesystemer, betyr dette at i hvert land med ulike forhold og ulike systemer er det best å omskolere modellen lokalt. AI trenger mye data for å trene. Tilgang på forskjellige steder er ikke enkelt, da medisinske journaler er og bør være konfidensielle. Så lokal godkjenning og datasikkerhet er avgjørende, sa Sander.

Studien er fortsatt i en tidlig fase, og programvaren kan ennå ikke brukes til å kjøre screeningprogrammer. Det er behov for forbedringer før en rettssak kan gjennomføres. 

"Når et overvåkingsprogram er implementert, er de faktiske datakostnadene for å bruke programvaren moderate. Opplæringen er det som bruker betydelige dataressurser. De faktiske kliniske testene for å se tidlige tegn på kreft eller for å oppdage kreft når den fortsatt er veldig liten, er kostbare, mye dyrere enn for eksempel mammografi, sier Sander. 

Likevel tror teamet at når teknologien forbedres og driftskostnadene reduseres, kan AI bli et verdifullt screeningsverktøy i fremtiden. 

"Mange typer kreft, spesielt de som er vanskelige å identifisere og behandle tidlig, har en uforholdsmessig stor belastning på pasienter, familier og helsevesenet som helhet," sa Søren Brunak, professor i sykdomssystembiologi og forskningsdirektør ved Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research ved Universitetet i København, en medsenioretterforsker av studien, sa i en uttalelse. 

"AI-basert screening er en mulighet til å endre banen til kreft i bukspyttkjertelen, en aggressiv sykdom som er notorisk vanskelig å diagnostisere tidlig og behandle umiddelbart når sjansene for suksess er størst," konkluderte han. ®

Tidstempel:

Mer fra Registeret