Αξιολόγηση της μαστογραφίας με μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης: Ισάξια της κλασικής μεθόδου

Αναδρομικές μελέτες έχουν δείξει ενθαρρυντικά αποτελέσματα χρησιμοποιώντας μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης για τη βελτίωση της ακρίβειας στην αξιολόγηση των ευρημάτων της μαστογραφίας αλλά και για τη μείωση του φόρτου εργασίας ανάγνωσης οθόνης. Οι Ιατροί της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών Θεοδώρα Ψαλτοπούλου (Παθολόγος, Καθηγήτρια Επιδημιολογίας και Προληπτικής Ιατρικής), Γιάννης Ντάνασης και Θάνος Δημόπουλος (Καθηγητής Αιματολογίας Ογκολογίας) συνοψίζουν τα αποτελέσματα της σχετικής μελέτης MASAI των K. Lang και συνεργατών που δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στην έγκριτη επιστημονική επιθεώρηση The Lancet Oncology. Οι ερευνητές αξιολόγησαν την κλινική ασφάλεια ενός πρωτοκόλλου ανάγνωσης οθόνης μαστογραφίας που υποστηρίζεται από αλγορίθμους τεχνητής νοημοσύνης σε σύγκριση με την τυπική ανάγνωση οθόνης μαστογραφίας από ακτινολόγους.

Πρόκειται για μια τυχαιοποιημένη μελέτη πληθυσμού στην οποία συμμετείχαν γυναίκες ηλικίας 40-80 ετών που ήταν επιλέξιμες για προληπτικό έλεγχο με μαστογραφία σε τέσσερα κέντρα στη Σουηδία. Ο προληπτικός έλεγχος συμπεριλάμβανε εξέταση σε μεσοδιάστημα 1,5-2 ετών για το γενικό πληθυσμό και ετήσια εξέταση για γυναίκες με μέτριο κληρονομικό κίνδυνο καρκίνου του μαστού ή ατομικό ιστορικό καρκίνου του μαστού. Οι συμμετέχουσες τυχαιοποιήθηκαν με αναλογία 1:1 σε αξιολόγηση της μαστογραφίας από ακτινολόγο με υποστήριξη τεχνητής νοημοσύνης (ομάδα παρέμβασης) ή σε τυπική αξιολόγηση από δύο ακτινολόγους (ομάδα ελέγχου). Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης παρείχε μια βαθμολογία κινδύνου κακοήθειας με βάση τη μαστογραφία σε συνεχή κλίμακα που κυμαινόταν από το 1 έως το 10. Στη συνέχεια, οι εξετάσεις κατηγοριοποιήθηκαν ως χαμηλού κινδύνου (βαθμολογία κινδύνου 1 έως 7), ως ενδιάμεσου κινδύνου (βαθμολογία κινδύνου 8 και 9) ή ως υψηλού κινδύνου (βαθμολογία κινδύνου 10). Στην ομάδα παρέμβασης, οι εξετάσεις με βαθμολογία κινδύνου 1 έως 9 υποβλήθηκαν σε αξιολόγηση από έναν ακτινολόγο, ενώ οι εξετάσεις με βαθμολογία κινδύνου 10 υποβλήθηκαν σε διπλή αξιολόγηση.

Το πρωταρχικό καταληκτικό σημείο της μελέτης ήταν το ποσοστό ανάπτυξης κακοηθειών στα μεσοδιαστήματα των προληπτικών ελέγχων με μαστογραφία. Τα δευτερεύοντα καταληκτικά σημεία που εξετάστηκαν περιλάμβαναν πρώιμη αξιολόγηση της επίδοσης του προληπτικού ελέγχου (όπως ποσοστό ανίχνευσης καρκίνου, ποσοστό ανάκλησης, ποσοστό ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων), καθώς και το φόρτο εργασίας ανάγνωσης οθόνης μαστογραφίας (αριθμός αναγνώσεων οθόνης και συνεδριάσεις συναίνεσης για τα αμφίβολα αποτελέσματα).

Μεταξύ 12ης Απριλίου 2021 και 28ης Ιουλίου 2022, 80.033 γυναίκες υπεβλήθησαν τυχαία σε έλεγχο είτε με υποστήριξη τεχνητής νοημοσύνης (40.003 γυναίκες) είτε σε διπλή ανάγνωση χωρίς τεχνητή νοημοσύνη (40.030 γυναίκες). Η μέση ηλικία ήταν τα 54 έτη. Η υποστηριζόμενη από την τεχνητή νοημοσύνη εξέταση σε 39.996 γυναίκες είχε ως αποτέλεσμα 244 ανιχνευμένους καρκίνους από οθόνη, 861 ανακλήσεις και συνολικά 46.345 αναγνώσεις οθόνης. Η τυπική εξέταση σε 40.024 γυναίκες είχε ως αποτέλεσμα 203 ανιχνευμένους καρκίνους από οθόνη, 817 ανακλήσεις και συνολικά 83.231 αναγνώσεις οθόνης. Τα ποσοστά ανίχνευσης καρκίνου ήταν 6.1 ανά 1000 γυναίκες στην ομάδα παρέμβασης και 5.1 ανά 1000 γυναίκες στην ομάδα ελέγχου. Η διαφορά δεν ήταν στατιστικά σημαντική, ενώ και στις δύο ομάδες το ποσοστό ανίχνευσης ήταν πάνω από το χαμηλότερο αποδεκτό όριο ανίχνευσης κακοήθειας (3 ανά 1000 γυναίκες που ελέγχονται). Τα ποσοστά ανάκλησης ήταν 2.2% στην ομάδα παρέμβασης και 2.0% στην ομάδα ελέγχου. Το ποσοστό ψευδώς θετικών ευρημάτων ήταν 1.5% και στις δύο ομάδες. Στην ομάδα παρέμβασης, 184 (75%) από τους 244 καρκίνους που ανιχνεύθηκαν ήταν διηθητικοί και 60 (25%) ήταν πρώιμοι in situ. Στην ομάδα ελέγχου, 165 (81%) από τους 203 καρκίνους ήταν διηθητικοί και 38 (19%) ήταν πρώιμοι in situ. Συνολικά, ο φόρτος εργασίας ανάγνωσης οθόνης μειώθηκε κατά 44.3% με την υποστήριξη της τεχνητής νοημοσύνης.

Συμπερασματικά, η αξιολόγηση της μαστογραφίας με την υποστήριξη της τεχνητής νοημοσύνης είχε ως αποτέλεσμα παρόμοιο ποσοστό ανίχνευσης καρκίνου σε σύγκριση με την κλασική διπλή ανάγνωση της μαστογραφίας, υποδεικνύοντας ότι η χρήση τεχνητής νοημοσύνης στον προληπτικό έλεγχο μαστογραφίας είναι ασφαλής. Ιδιαίτερα σημαντικό εύρημα της μελέτης είναι η μείωση του φόρτου εργασίας ανάγνωσης οθόνης που επιτεύχθηκε με την εισαγωγή της εφαρμογής τεχνητής νοημοσύνης. Η συγκεκριμένη κλινική δοκιμή βρίσκεται σε εξέλιξη στη Σουηδία και το πρωτεύον καταληκτικό σημείο θα αξιολογηθεί μόλις 100.000 συμμετέχοντες ολοκληρώσουν 2 έτη παρακολούθησης.