Kada je završila liječenje u prosincu 2014., pacijentica Regina Barzilay i stručnjakinja za programiranje, odlučila je istražiti kako bi umjetna inteligencija (AI) mogla unaprijediti identifikaciju raka dojke
NOVE TEHNOLOGIJE
Umjetna inteligencija učinila je 'čuda' za otkrivanje raka dojke
Dijagnoza Amerikanke Regine Barzilay došla je iznenada te je učinjeno sve što je medicinska struka preporučila – redoviti mamogrami od 40. godine nikada nisu ukazivali na ništa sumnjivo. Testirala se na genetske mutacije povezane s bolešću te one nisu pronađene, a nije znala ni za ikoga u obitelji tko bi bio dijagnosticiran s rakom dojke.
Zato je bila šokirana kada je rutinski mamogram 2014. godine otkrio rak dojke. Barzilay, tada 43-godišnjakinja, prošla je dvije lumpektomije kako bi uklonila tumor te je primila radioterapiju i kemoterapiju. Tijekom svog liječenja, Barzilay, koja je računalna znanstvenica, bila je zapanjena nedostatkom korisne obrade podataka u skrbi za rak dojke, ali i u zdravstvenoj skrbi općenito.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
07:18
Nije postojao jednostavan način pretraživanja bolničkih podataka kako bi se saznala prognoza raka kod žena sa sličnim karakteristikama kao njezina, kaže. Informacije su postojale, ali nitko nije koristio punu snagu računala za traženje obrazaca u tim podacima.
- Postojao je nepremostiv jaz. Čak i 2014. godine, kada još nije bilo ChatGPT-a, bilo je toliko toga što se moglo učiniti s podacima u svim drugim područjima života. No, vrlo malo se koristilo u zdravstvu - izjavila je Barzilay, inače ugledna profesorica umjetne inteligencije (AI) i zdravstva na Massachusetts Institute of Technology (MIT) i suvoditeljica Jameel Clinic-MIT inicijative za strojno učenje i zdravlje.
Barzilay je smatrala da postoji prilika za bolje rješenje.
Pronalaženje novog puta
Kada je završila liječenje u prosincu 2014., Barzilay je krenula istraživati kako bi umjetna inteligencija (AI) mogla unaprijediti identifikaciju raka dojke. U to vrijeme, AI nije bio široko poznat pojam, pa je trebalo neko vrijeme da pronađe istraživača koji bi radio s njom na tom projektu.
Napokon, 2016. godine, Barzilay je pronašla partnera za istraživanje u dr. Adamu Yali, sadašnjem izvanrednom profesoru za računalnu preciznu statistiku zdravlja i računalne znanosti na Sveučilištu u Kaliforniji, Berkeley. Zajedno su proučavali kako bi strojno učenje moglo pomoći u analizi slika i predviđanju budućih ishoda.
Za razliku od mnogih zdravstvenih podataka koji su neorganizirani i "neuredni", Barzilay kaže da su podaci o slikama relativno čisti, što olakšava AI-u učenje.
Godine 2016., Barzilay i Yala su oblikovali ideju za MIRAI (što na japanskom znači "budućnost"), sustav dubokog učenja koji predviđa budući rizik od raka na temelju analize mamograma pacijentice.
AI sustav je obučen na više od 200.000 mamografskih pregleda od preko 50.000 pacijentica i naučio je prepoznati i najsuptilnije znakove koji ukazuju da će pacijentica razviti rak dojke. MIRAI može prepoznati budući rizik pacijentice godinama prije nego što tradicionalne metode otkriju bolest.
- Kao ljudi, to ne možemo učiniti jer je naša sposobnost opažanja ograničena... No stroj može uhvatiti mnogo suptilnije obrasce - objašnjava Barzilay.
- Treba nam jasan uzorak koji možemo prepoznati. Ali stroj može uočiti vrlo suptilne obrasce jer analizira sve piksele i ima puno bolju sposobnost od naših očiju. To mu omogućava prepoznavanje tih suptilnih, složenih korelacija koje mogu ukazivati na budući rak - navela je.
Postizanje rezultata
Počevši od 2020., Barzilay i Yala počeli su testirati sposobnost MIRAI-a da točno predvidi budući rizik od raka kod pacijenata diljem svijeta. Testirali su točnost svog modela na podacima iz triju bolnica u SAD-u, Švedskoj i Tajvanu.
MIRAI je bio značajno bolji od trenutnih metoda u predviđanju koje su osobe ili skupine osoba sklonije razvoju raka dojke. U bolnici u SAD-u (Massachusetts General), MIRAI je prepoznao gotovo dvostruko više budućih dijagnoza raka u usporedbi s trenutnim kliničkim standardom (model Tyrer-Cuzick).
Bi li MIRAI ranije otkrio Barzilayin rizik od raka? Da, kaže ona. AI sustav je analizirao njezine prethodne mamograme i uočio malenu točku na slikama koja je s vremenom rasla. Algoritam bi je označio kao "visokorizičnu" prije nego što joj je postavljena dijagnoza, kaže.
Svjesnost da postoji rizik od raka omogućava pacijentima da poduzmu ranije mjere i potencijalno smanje budući rizik — možda čak i spase živote, kaže Barzilay.
Na temelju tih informacija, koji su sljedeći koraci?
- Pacijentica bi mogla obaviti magnetsku rezonanciju, ili možda umjesto da dolazi svakih 2 godine na pregled, treba dolaziti svake godine - kaže Barzilay.
Postoje i druge moguće mjere.
- Čak i sada, postoje preventivni lijekovi za rak dojke koje možete dati pacijentima. Naravno, ne želite ih davati svima zbog mogućih nuspojava, ali možda bi netko tko je uistinu visokorizičan mogao razmotriti tu opciju - dodala je.
Alat za sve rase, dobi i etničke skupine
Istraživanja pokazuju da su crnkinje mlađe od 50 godina dvostruko sklonije umrijeti od raka dojke nego bjelkinje. Žene iz autohtonih naroda SAD-a i Aljaske imaju 17% manju vjerojatnost da će biti dijagnosticirane s rakom dojke u usporedbi s bjelkinjama, ali 4% veću vjerojatnost da će umrijeti od te bolesti. Postoji i dokaz da su metode probira raka dojke i smjernice često temeljene na pristranim podacima koji pridonose tim razlikama.
Rješavanje tih problema bio je ključni dio testiranja učinkovitosti MIRAI-a.
- Važno je da [AI] modeli rješavaju probleme koji već postoje u trenutnom sustavu - izjavila je.
Zato je Barzilay zadovoljna što, barem zasad, MIRAI pokazuje slične rezultate među različitim rasama, etničkim skupinama, dobnim skupinama i razinama gustoće dojki.
Barzilay i njezin tim rade na tome da MIRAI postane dio standardne skrbi u bolnicama i medicinskim ustanovama. MIRAI je već instaliran u bolnici Massachusetts General, gdje osoblje radi na njegovoj integraciji u rutinsko liječenje. Veliko prospektivno ispitivanje MIRAI-a također je u tijeku u bolnici UMass Memorial u Worcesteru. Ostala ispitivanja se provode u više od 40 bolnica diljem svijeta, uključujući zdravstvene centre u SAD-u, Kanadi, Meksiku, Brazilu i Indiji.
Barzilay, koja je već 8 godina bez raka, nada se da će MIRAI postati standard za sve žene tijekom pregleda raka dojke.
- Ne samo za MIRAI, već i za mnoge AI alate, pitanje je: 'Kako ih uvesti u zdravstveni sustav na način koji mijenja ishode liječenja pacijenata? To je iznimno složen proces proučavanja kako ga ljudi primjenjuju i koji je pravi način da postane standard skrbi - zaključila je, piše Webmd.
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
