Trí tuệ nhân tạo xác định ung thư tuyến tụy tới ba năm trước khi chẩn đoán

Một mô hình trí tuệ nhân tạo được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Phòng khám Mayo và Trung tâm Ung thư MD Anderson đã phát hiện các dấu hiệu ung thư tuyến tụy trong ảnh chụp CT với độ chính xác đáng ngạc nhiên. Hệ thống có tên REDMOD (mô hình phát hiện sớm dựa trên sóng vô tuyến) có thể xác định bệnh khoảng 16 tháng trước khi chẩn đoán thông thường trong khoảng 73% trường hợp được thử nghiệm. Trong một số kỳ thi, AI đã nhận ra các mẫu đáng ngờ trước hơn hai năm, với khả năng phát hiện tới ba năm trước khi được xác nhận lâm sàng.

Ung thư tuyến tụy đang trên đà trở thành nguyên nhân gây tử vong do ung thư đứng thứ hai ở Hoa Kỳ vào năm 2030. Hiện tại, 85% chẩn đoán xảy ra khi bệnh đã lan sang các cơ quan khác, khiến việc điều trị chữa bệnh trở nên khó khăn đáng kể. REDMOD xuất hiện như một công cụ đầy hứa hẹn để đảo ngược tình huống này bằng cách xác định những thay đổi tối thiểu trong các bài kiểm tra định kỳ.

Cách hệ thống phát hiện các tín hiệu mà mắt người không nhìn thấy được

REDMOD không tìm kiếm các khối u rõ ràng. Thay vào đó, nó tìm kiếm các mẫu phóng xạ – những thay đổi tinh tế trong kết cấu và cấu trúc của mô tuyến tụy mà mắt người không thể phát hiện được. Mô hình này đã được đào tạo với 969 lần chụp CT để học cách nhận biết các dấu hiệu ban đầu của bệnh ở những giai đoạn mà bệnh vẫn có thể chữa khỏi.

Các tế bào bình thường phát triển các đột biến trong DNA ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng. Ung thư tuyến tụy thường mất nhiều năm để những thay đổi này phát triển thành khối u có thể nhìn thấy được trên các nghiên cứu hình ảnh hoặc gây ra các triệu chứng. REDMOD có thể nắm bắt được sự tiến triển vô hình này từ rất lâu trước khi khối u biểu hiện trên lâm sàng.

Kết quả vượt qua phân tích của các chuyên gia con người

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm REDMOD trên 63 bản quét CT của những bệnh nhân sau này phát triển ung thư tuyến tụy, cũng như 430 bản quét kiểm soát của những người khỏe mạnh. Hệ thống đã xác định chính xác 46 trong số 63 trường hợp nghi ngờ, đạt tỷ lệ trúng đích là 73%.

Hai bác sĩ X quang ở người đã phân tích cùng một lần quét giống nhau và đồng thời phát hiện các dấu hiệu sớm chỉ trong 38,9% trường hợp. Sự khác biệt thể hiện một lợi thế đáng kể: mô hình AI gần như tăng gấp đôi khả năng phát hiện sớm so với các chuyên gia.

Các thử nghiệm được lặp lại trên hai bộ dữ liệu khác nhau với các thiết bị khác nhau ở các bệnh viện khác nhau. Trong mọi tình huống, REDMOD vẫn duy trì hiệu suất ổn định. Đối với những bệnh nhân có sẵn nhiều xét nghiệm, AI tạo ra các kết quả được căn chỉnh rộng rãi, ngay cả khi các xét nghiệm được thực hiện cách nhau nhiều tháng.

Leia Também

IPhone 18 Pro có Dynamic Island nhỏ hơn trong hình ảnh rò rỉ

Microsoft phát hành Aphelion trên Game Pass và thông tin chi tiết về các trò chơi mới dành cho hệ máy console vào đầu tháng 4

Tin đồn cho thấy các tựa game miễn phí có thể có cho người đăng ký PlayStation Plus vào tháng 5

Những thách thức và bước tiếp theo để thực hiện

Nghiên cứu đã xác định được một điểm quan trọng: trong số 430 người khỏe mạnh, 81 người bị REDMOD đánh dấu không chính xác là nghi phạm. Nếu được triển khai trong tình huống thực tế, những người này sẽ được xét nghiệm bổ sung trước khi xác nhận kết quả âm tính. Việc tinh chỉnh tính đặc hiệu này thể hiện sự ưu tiên để tránh các thủ tục không cần thiết.

• Xác nhận triển vọng ở các nhóm có nguy cơ cao
• Thử nghiệm trên quần thể lớn hơn, đa dạng hơn
• Tích hợp vào các quy trình lâm sàng hiện có
• Cải thiện tính đặc hiệu của mô hình
• Khả năng tiếp cận trong bối cảnh bệnh viện khác nhau

Bác sĩ X quang Ajit Goenka của Phòng khám Mayo cho biết trở ngại lớn nhất để cứu sống bệnh nhân ung thư tuyến tụy luôn là việc không thể phát hiện ra căn bệnh khi nó vẫn có thể chữa khỏi. “AI này hiện có thể xác định dấu hiệu của bệnh ung thư ở tuyến tụy có biểu hiện bình thường và có thể làm điều đó một cách đáng tin cậy theo thời gian và trong nhiều môi trường lâm sàng khác nhau.”

Con đường thay đổi mô hình chẩn đoán

Tiềm năng thực sự của REDMOD nằm ở khả năng ứng dụng của nó vào việc quét CT thông thường được thực hiện vì những lý do khác. Các bác sĩ thường yêu cầu xét nghiệm tuyến tụy để điều tra các triệu chứng không liên quan. Nếu REDMOD thường xuyên theo dõi những hình ảnh này, nó có thể phát hiện ung thư ở giai đoạn tiền lâm sàng, khi các phương pháp điều trị vẫn còn hiệu quả.

Các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng thử nghiệm sang các nhóm lớn hơn, đa dạng hơn. Họ cũng sẽ điều tra sự dễ dàng của việc kết hợp AI vào quy trình công việc y tế hiện có. Mục tiêu là chuyển đổi chẩn đoán hiện tại – dựa trên các triệu chứng tiến triển – thành việc chủ động ngăn chặn bệnh sớm.

Các tác giả nghiên cứu nhấn mạnh rằng khả năng đã được chứng minh của khung này trong việc phát hiện nhất quán các tín hiệu ẩn trong các bộ dữ liệu lớn, định hướng lâm sàng, kết hợp với độ ổn định cao theo thời gian và độ đặc hiệu đã được xác thực, tạo nền tảng vững chắc cho việc phát hiện sớm được tăng cường bằng AI. Các nhà nghiên cứu bày tỏ sự lạc quan rằng, với sự phát triển và cải tiến liên tục, họ sẽ có thể cung cấp một hệ thống cực kỳ hữu ích để chống lại một trong những loại ung thư nguy hiểm nhất hiện nay.