Lepšia diagnostika rakoviny prsníka vďaka umelej inteligencii

Mamografické vyšetrenie je účinná metóda, ako odhaliť rakovinu prsníkov u žien. Skorá diagnostika problémov zvyšuje šance na vyliečenie. Kvalita vyšetrenia pritom záleží nielen od skúsenosti lekára, ale aj od technológie. Čím lepší obraz lekár dostane, tým je vyššia šanca, že si všimne zmeny tkaniva, ktoré môžu byť nebezpečné. V odhaľovaní nádorov stále viac pomáha aj umelá inteligencia a špičkový softvér, ktorý umožňuje rozpoznať viac detailov.

Rakovina prsníka je na Slovensku najčastejší zhubný nádor u žien. „Táto diagnóza tvorí približne pätinu zo všetkých onkologických ochorení u žien. V poslednom roku bolo  okolo 3 500 nových pozitívnych prípadov zhubného ochorenia prsníka u žien a zhruba 30 prípadov u mužov,“ vysvetľuje Petra Benczyová, PR manažérka Ligy proti rakovine.

Medzi základné diagnostické metódy patrí mamografické vyšetrenie. Prístroje, s ktorými lekári aktuálne pracujú, im umožňujú kvalitnejší pohľad do ľudského tela ako v minulosti. Rastúce množstvo dát zároveň spracováva stále kvalitnejší softvér, ktorého úlohou je poskytnúť lekárom všetky dôležité informácie. Najmodernejšie zariadenia pritom už pracujú s princípom umelej inteligencie, ktorá dokáže rozoznať a identifikovať detaily, ktoré by lekár nemal prehliadnuť.

Umelá inteligencia v službách lekárov

Mamografické snímky sú pre bežného človeka iba zhlukom odtieňov čiernej, bielej a šedej farby. Rádiológ v nich hľadá štruktúry, ktoré môžu byť nebezpečné  a z ktorých sa môže vyvinúť zhubný nádor.

Aplikácie využívajúce metódy umelej inteligencie a strojového učenia poskytujú zdravotníckym pracovníkom informácie, ktoré im umožňujú ľahšie sa rozhodovať a zjednodušujú prácu s veľkým množstvom informácií. „Analýza a vyhodnocovanie snímok je náročný proces, ktorý si vyžaduje dlhoročné skúsenosti, množstvo vyhodnotených vyšetrení a množstvo hodín štúdia odborných článkov a klinických štúdií. Rádiológ sa musí sústrediť na detaily, na základe ktorých stanovuje diagnózu. V moderných prístrojoch im pomáha množstvo údajov vyhodnocovať umelá inteligencia, ktorá ich upozorňuje na podozrivé oblasti a určuje pravdepodobnosť, že zobrazená štruktúra sa môže vyvinúť na nádor,“ vysvetľuje Martin Kavec zo Siemens Healthineers Slovensko, ktorý sa venuje vývoju prvkov umelej inteligencie pre zdravotnícke prístroje.

Softvér syngo.Breast care, ktorý vyvinula spoločnosť Siemens Healthineers,  využíva umelú inteligenciu na identifikáciu a  vyhodnocovanie štruktúr v tkanive prsníka. Softvér automaticky triedi prípady podľa pravdepodobnosti vzniku rakoviny prsníka, automaticky vyhodnocuje podozrivé oblasti a určuje pravdepodobnosť, či môže byť nález zhubný. Presnosť softvéru pri určovaní zhubných nádorov je podľa odbornej štúdie¹ porovnateľná  s presnosťou rádiológa.

„Umelá inteligencia dokáže podať lekárom informáciu, ktorú by v opačnom prípade museli pracne hľadať. Diagnostika a čítanie snímok sú tak pre nich omnoho jednoduchšie, rýchlejšie. Môže znížiť možnosť prehliadnutia lézií, alebo vylúčiť potrebu bolestivej biopsie,“ vysvetľuje Martin Kavec zo Siemens Healthineers.

Včasná a presná diagnostika je základ

Mamografické vyšetrenie by mali absolvovať ženy vo veku od 40 rokov raz za dva roky. No podľa dát Ligy proti rakovine ho absolvuje len asi 25% žien. Najrizikovejšia skupina je s výskytom zhubného ochorenia žien v blízkej rodine. „V Lige proti rakovine sme dlhodobo počas 30 rokov existencie v oblasti prevencie presadzovali aj spustenie skríningov, preto oceňujeme, že ich Ministerstvo zdravotníctva SR v spolupráci s Národným onkologickým inštitútom zaviedlo v rámci roku prevencie 2019. Každý z nás je zodpovedný za svoje zdravie a môže preň urobiť veľa pravidelným absolvovaním preventívnych lekárskych prehliadok a skríningových programov,“ hovorí Petra Benczyová.

Softvér, ktorý rozozná zmeny skôr, ako sa stanú zhubnými

Anna Jerebko, ktorá sa venuje oblasti vývoja v rámci diagnostického zobrazovania v Siemens Healthineers, získala ocenenie „Inventors of the Year 2019“, ktoré udeľuje od roku 1995 výnimočným vynálezcom koncern Siemens.  Vďaka svojej inovácii posunula možnosti pohľadu do ľudského tela ešte ďalej. Vyvinula algoritmus, ktorý zlepší východiskovú situáciu pacientov, keďže lekárom umožní presnejšiu diagnostiku tým, že budú vidieť prsníkové tkanivo v 3D animáciách vo vysokom rozlíšení.

3D modelovanie, ktoré sa používa pri vyšetrení počítačovým tomografom alebo magnetickou rezonanciou, sa pri mamografii nedalo doteraz využiť. Tieto algoritmy vedia pracovať s orgánmi, ktorých štruktúra je jasne vymedzená, ako napríklad srdce, jeho komory a chlopne. „Ak ale použijete rovnaký postup pri vyšetrení prsníka, všetko čo vidíte, je nezreteľný obraz, v ktorom sa strácajú mikroštruktúry a ostrosť,“ vysvetľuje Anna Jerebko. Postup, ktorý vedkyňa vyvinula, dokáže zobraziť tkanivo prsníka tak, ako to nikdy predtým nebolo možné. Lekár tak vidí vzájomne prekrývajúce sa vrstvy a dokáže analyzovať aj veľmi malé zmeny tkaniva (100-200 mikrónov), ktoré môžu viesť k rakovine. Softvér Insight3D dokáže rozoznať zmeny tkaniva omnoho skôr, ako sa stanú zhubnými.