Изкуствен интелект спасява животи: Китайска система открива рак на панкреаса преди появата на симптоми
Революционна AI технология маркира рутинни компютърно-томографски изследвания и помага на лекарите да засичат смъртоносни тумори в ранен стадий
Три дни след като Цю Сидзюн – пенсиониран зидар от Източен Китай – отишъл на рутинен преглед за диабет, той получил обаждане от лекар, с когото никога не се бил срещал. Обаждащият се бил началникът на отделението по панкреатология в болницата и поискал Цю да дойде за допълнителен преглед.
„Знаех, че няма да е нищо хубаво“, спомня си 57-годишният Цю, цитиран от „Ню Йорк Таймс“.
Отчасти се оказал прав. Лошата новина била, че има рак на панкреаса. Добрата – туморът бил открит в ранен стадий и лекарят Джу Кълей успял да го отстрани. Това било възможно единствено благодарение на нов инструмент, задвижван от изкуствен интелект, който болницата тествала. Системата маркирала рутинното компютърно-томографско изследване на Цю още преди да се появят каквито и да било симптоми.
Как изкуственият интелект променя диагностиката на рак
Този инструмент е един от примерите как китайски технологични компании и болници надпреварват да прилагат изкуствен интелект за решаването на някои от най-упоритите проблеми в медицината, съобщава „Ню Йорк Таймс“.
Ракът на панкреаса е сред най-смъртоносните онкологични заболявания, при което едва около 10% от болните преживяват поне пет години, основно защото ранното му откриване е изключително трудно. Симптомите често се появяват едва когато болестта вече е напреднала.
Изследванията, използвани за потвърждаване на диагнозата – като компютърни томографии – включват високи дози радиация, поради което много специалисти не препоръчват масов скрининг. Алтернативи с по-ниско облъчване, като неконтрастните компютърни томографии, при които в кръвта не се въвежда контрастно вещество, дават по-неясни образи, което затруднява радиолозите при откриването на аномалии.
Системата PANDA: Технологичен пробив в ранната диагностика
Изкуственият интелект може да промени това. Инструментът в болницата на д-р Джу, разработен от изследователи, свързани с китайския технологичен гигант „Алибаба“, е обучен да открива рак на панкреаса именно в неконтрастни КТ изследвания.
Системата носи името PANDA – съкращение от „откриване на рак на панкреаса с изкуствен интелект“. В болницата, където работи д-р Джу – Прилежащата народна болница на университета в Нинбо – тя започва да се използва в рамките на клинично изпитване през ноември 2024 г.
Впечатляващи резултати от първите месеци
Оттогава инструментът е анализирал над 180 000 компютърни томографии на гръдния кош или корема и е помогнал за откриването на около две дузини случаи на рак на панкреаса, 14 от които в ранен стадий, казва д-р Джу. Системата е установила 20 случая на дуктален аденокарцином – най-разпространения и най-смъртоносен вид рак на панкреаса. Цю е имал невроендокринен тумор – по-рядка и по-слабо агресивна форма.
Всички тези пациенти са постъпили в болницата с оплаквания като подуване или гадене и първоначално не са били преглеждани от специалист по панкреаса. Част от КТ изследванията им не са предизвикали тревога, докато не били маркирани от системата с изкуствен интелект.
„Мисля, че със 100% сигурност може да се каже, че изкуственият интелект спаси живота им“, заяви д-р Джу.
Одобрение от FDA и международно признание
През април „Алибаба“ съобщи, че Американската агенция по храните и лекарствата е дала на PANDA статут на „пробивно устройство“, което означава ускорена процедура по одобрение за пускане на пазара. В Китай системата е обект и на няколко клинични изпитвания.
Изследователи обаче предупреждават, че са необходими повече данни от реалната практика, за да се докаже дали инструментът може да открива достатъчно ранни случаи, така че ползите да надвишават рисковете от фалшиви положителни резултати и ненужни изследвания. В други страни учените проучват алтернативни подходи за ранно откриване на рак на панкреаса с помощта на изкуствен интелект, насочени основно към високорискови групи, тъй като заболяването е сравнително рядко.
Скептицизъм и предизвикателства в медицинската общност
Няколко експерти, които не участват в китайските изследвания, изразиха скептицизъм дали неконтрастните КТ могат да предоставят толкова полезна информация, колкото други образни методи.
Дори инженерите зад PANDA първоначално споделяли тези съмнения, разказва Лин Джан – старши инженер по алгоритми в изследователското звено на „Алибаба“ Damo Academy и един от създателите на системата.
Иновативен подход при обучението на AI
За да ги преодолеят, екипът помолил радиолог ръчно да маркира контрастните КТ изследвания на над 2000 пациенти с доказан рак на панкреаса, отбелязвайки местоположението на лезиите. След това инженерите алгоритмично пренесли тези маркировки върху неконтрастните КТ на същите пациенти, които били подадени на модела с изкуствен интелект, за да се научи да разпознава потенциални тумори дори в по-слабо детайлни изображения.
При последващо тестване върху над 20 000 неконтрастни КТ изследвания системата е идентифицирала правилно 93 процента от хората с панкреатични лезии, показва проучване, публикувано през 2023 г. в списание Nature Medicine.
„Ефективността наистина ни изненада“, признава Джан.
Практическо приложение и икономическа ефективност
В болницата в Нинбо системата анализира изследвания, които лекарите вече са назначили по други причини, така че няма допълнителни разходи за пациентите или за лечебното заведение. В Китай много хора рутинно преминават през неконтрастни КТ изследвания като част от годишните си профилактични прегледи. В болницата в Нинбо такова изследване струва около 25 долара преди застраховка.
Д-р Джу и екипът му преглеждат всички случаи, които системата маркира като високорискови, и при необходимост викат пациентите за по-подробни изследвания.
Ограничения на технологията
Самият модел все още не може да се сравнява с опитен специалист по панкреаса, признава д-р Джу. Понякога той маркира случаи на панкреатит и не може да определи дали туморът произхожда от панкреаса или е метастазирал от друг орган. От въвеждането му досега системата е подала сигнали за около 1400 изследвания, но лекарите са преценили, че само около 300 от тях изискват допълнителни действия.
Гледна точка на международни експерти
Д-р Аджит Гоенка, радиолог в клиниката „Майо“, който също изследва ранната диагностика на рак на панкреаса, подчертава, че е от ключово значение броят на фалшивите сигнали да бъде намален. Възможно е стотици хора в Нинбо да са „преживели ужаса от потенциална диагноза рак на панкреаса, да са били подложени на ненужни повторни прегледи и вероятно на скъпи и инвазивни изследвания, за да разберат в крайна сметка, че са здрави“, написа той в имейл.
Инструментът може да е по-полезен за млади лекари в обучение, отколкото за опитни специалисти, смята д-р Даян Симеоне, хирург по панкреаса в Калифорнийския университет в Сан Диего. Част от туморите, които системата е открила в изследването на Nature Medicine, би трябвало да са „очевидни“ за добре обучени радиолози дори без изкуствен интелект, казва тя.
Предимства в райони с недостиг на специалисти
Симеоне обаче признава, че технологията може да бъде ценна предпазна мрежа за болници, където специалистите са малко. PANDA се тества и в клиника в селската провинция Юнан.
„Навсякъде по света има различни нива на експертиза, в зависимост от мястото и клиничния обем“, отбелязва тя.
Предизвикателства при внедряването на AI системата
В Нинбо очевидният успех на технологията вече създава и нови предизвикателства. Болницата няма достатъчно персонал, за да се свърже с всички пациенти, които се нуждаят от допълнителни изследвания, казва д-р Джу. Остарялата техника пък трудно се справя с огромните обеми данни, които системата обработва. Няколко пъти, когато лекарят се опитал да отвори PANDA на компютъра си, програмата блокирала.
Социални и етични въпроси
Ранното откриване на рак, преди появата на симптоми, носи и други рискове. В Китай широко разпространената медицинска корупция е подкопала общественото доверие в лекарите. Някои хора отказват да се явят на допълнителни прегледи, защото се опасяват, че болницата просто се опитва да печели пари, обяснява д-р Джу.
История на успех: Случаят на Цю Сидзюн
Цю обаче не бил сред тях. Той не се поколебал, когато д-р Джу му препоръчал операция, въпреки че признава, че не използва изкуствен интелект и не разбира как работи. По време на контролен преглед през ноември Цю казал, че се чувства напълно здрав и е зает с отглеждането на зеленчуци във фамилната ферма.
„Каза ми, че съм имал голям късмет“, разказва Цю. „Затова нямаше какво повече да кажа. Можех само да си отдъхна.“
