دور مهم للذكاء الاصطناعي في تحديد النساء المعرضات لخطر الإصابة بسرطان الثدي

في دراسة شملت أكثر من 100 ألف تصوير ماموجرام، أظهر الباحثون إمكانات أداة الذكاء الاصطناعي في تحديد النساء الأكثر عرضة للإصابة بسرطان الثدي الفاصل بين فحوصات ماموجرام منتظمة.

نُشرت نتائج الدراسة الجديدة اليوم في مجلة Radiology.

قالت فيونا جيه. جيلبرت، أستاذة الأشعة، والمؤلفة المشاركة في الدراسة: "عادةً ما يكون تشخيص سرطانات الفترات الفاصلة أسوأ مقارنةً بالسرطانات التي يتم اكتشافها بالفحص، لأنها تميل إلى أن تكون أكبر حجمًا أو أكثر عدوانية، لهذا السبب، من المهم تقليل عدد حالات سرطان الفترات الفاصلة التي تُكتشف في أي برنامج فحص".

باستخدام مجموعة كبيرة من البيانات الاسترجاعية من برنامج الفحص الثلاثي في ​​المملكة المتحدة، استخدمت جيلبرت الذكاء الاصطناعي لتحديد النساء لإجراء التصوير التكميلي للعثور على سرطانات الفاصل الزمني.

وقالت جيلبرت: "يعتمد فحص سرطان الثدي المُخصّص على تقييم دقيق لخطر إصابة الفرد بسرطان الثدي خلال فترة زمنية محددة، يمكننا استخدام التصوير التكميلي وتعديل وتيرة الفحص بناءً على كثافة ثدي المرأة واحتمالية إصابتها بسرطان الثدي خلال فترة زمنية قصيرة".

تفاصيل الدراسة

شملت الدراسة 134217 صورة ماموجرام لنفس العدد من النساء (تتراوح أعمارهن بين 50 و70 عامًا)، مع 524 حالة سرطان فاصل. أُجريت الفحوصات بين عامي 2014 و2016 في مركزين تابعين لبرنامج فحص الثدي الثلاثي في ​​المملكة المتحدة، باستخدام نظامين مختلفين لتصوير الثدي.

عولجت صور الماموجرام الرقمية السلبية (خالية من السرطان) بواسطة ميراي، وهي خوارزمية تعتمد على التعلم العميق، مما أدى إلى تقييم عام لخطر الإصابة بسرطان الثدي على فترات زمنية. تعتمد أداة الذكاء الاصطناعي بشكل أساسي على معلومات من صور الماموجرام، بما في ذلك خصائص الورم وكثافة الثدي، للتنبؤ بالخطر.

تنبأت درجات المخاطر لأداة الذكاء الاصطناعي على مدى ثلاث سنوات، بأثر رجعي، بنسبة 3.6% (19/524)، و14.5% (76/524)، و26.1% (137/524)، و42.4% (222/524) من أصل 524 حالة سرطان فاصل للنساء الحاصلات على أعلى الدرجات (1%، 5%، 10%، و20%). ويعادل تحديد حالات السرطان الفاصل معدل اكتشاف إضافي للسرطان قدره 0.1، و0.6، و1.0، و1.7 لكل 1000 امرأة.

قال الباحثون: "تشير نتائجنا إلى أن إجراء المزيد من الفحوصات على تصوير الثدي بالأشعة السينية ضمن أعلى 20% من الدرجات قد يؤدي إلى اكتشاف 42.4% من سرطانات الفاصل الزمني، وهو ما يعني أنه يمكن استخدام ميراي لتحديد النساء لإجراء التصوير التكميلي أو إجراء فاصل زمني أقصر للفحص، بدلاً من كثافة الثدي أو بالإضافة إليها".

كان أداء أداة الذكاء الاصطناعي أفضل في التنبؤ بحالات السرطان الفاصلة خلال عام من فحص الفحص، مقارنةً بفترة تتراوح بين 12 و24 شهرًا أو 24 و36 شهرًا بعدها.

وبينما كانت الأداة أقل فعالية لدى النساء ذوات أنسجة الثدي الكثيفة للغاية، إلا أنها أظهرت أداءً متفوقًا مقارنةً بأدوات التنبؤ بالمخاطر التقليدية.

في المملكة المتحدة، تخضع 2.2 مليون امرأة لفحص سرطان الثدي سنويًا.

ووفقًا للدكتور جيلبرت، يُمكن للذكاء الاصطناعي أن يُحسّن برنامج فحص سرطان الثدي الثلاثي في ​​البلاد من خلال تحسين معايير اختيار النساء اللاتي يُمكنهن الاستفادة من التصوير التكميلي، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو تصوير الثدي بالأشعة السينية المُحسّن بالتباين، أو من خلال تقصير فترة الفحص.

وأضافت "إذا استدعينا 20% من النساء لإجراء تصوير تكميلي، فسوف يتعين علينا إيجاد القدرة على تقديم تصوير الثدي بالأشعة السينية المعزز بالتباين أو التصوير بالرنين المغناطيسي لـ 440 ألف امرأة".

وتشمل الخطوات التالية للباحثين مقارنة أدوات الذكاء الاصطناعي التنبؤية المتاحة تجاريا، وإجراء النمذجة الاقتصادية وتحليل فعال من حيث التكلفة، وإجراء تجربة باستخدام الذكاء الاصطناعي التنبؤي لتحديد النساء الأكثر احتمالا للاستفادة من التصوير التكميلي للثدي بعد تصوير الثدي بالأشعة السينية.

قال الدكتور جيلبرت: "إن تحديد النساء الأكثر عرضة للإصابة بسرطان الثدي مشكلة معقدة ومتعددة العوامل، الهدف هو تحديد النساء الأكثر عرضة للإصابة بسرطان الفترة بدقة مع تقليل حجم التصوير التكميلي المُجرى".