Soluție revoluționară cu inteligență artificială pentru detectarea cancerului pulmonar

Soluție inovatoare AI pentru depistarea cancerului pulmonar

O echipă de cercetători de la Northwestern Medicine a lansat un instrument medical avansat bazat pe inteligență artificială, denumit iSeg, creat special pentru a detecta tumorile pulmonare în scanările CT cu o precizie remarcabilă. Ceea ce diferențiază iSeg este capacitatea sa de a identifica zone ascunse ale tumorilor pulmonare, care uneori pot scăpa chiar și radiologilor cu experiență, având potențialul de a schimba fundamental modul în care diagnosticul și planificarea tratamentului cancerului sunt abordate.

Importanța segmentării precise a tumorilor în tratamentul cancerului

În radioterapie – o etapă esențială a tratamentului pentru aproape jumătate dintre pacienții cu cancer din Statele Unite – identificarea corectă a dimensiunilor și localizării tumorii este absolut crucială. Procesul, cunoscut sub numele de segmentare a tumorii, garantează că doze concentrate de radiație sunt livrate celulelor canceroase, protejând țesuturile sănătoase. Tradițional, această sarcină era realizată manual de către clinicieni, ceea ce presupunea timp considerabil și variații între specialiști, uneori ducând la omisiunea unor zone esențiale ale tumorii.

iSeg aduce inovație: Algoritmi AI avansați cu învățare 3D

Spre deosebire de alte instrumente AI anterioare, care analizau doar imagini medicale statice, iSeg este prima soluție care folosește algoritmi de deep learning 3D avansați, capabili să urmărească tumora pulmonară în mișcare și să se adapteze cu fiecare respirație a pacientului. Această flexibilitate este importantă, deoarece mișcarea tumorii poate influența atât acuratețea diagnosticului, cât și planificarea optimă a radioterapiei.

Dr. Mohammed Abazeed, șef de secție și profesor de oncologie radiologică la Northwestern University, subliniază: „Suntem mult mai aproape de a oferi tratamente oncologice de precizie, la un nivel inimaginabil acum un deceniu. Dorința noastră este de a pune la dispoziția medicilor instrumente mai bune pentru un tratament personalizat și eficient al cancerului”.

Instruire și validare: iSeg egalează și depășește experții

Pentru a-i asigura fiabilitatea, iSeg a fost instruit pe date CT annotate provenite de la sute de pacienți oncologici, segmentate cu atenție de către specialiști medicali. După instruire intensivă, iSeg a fost testat pe scanări noi, neutilizate anterior. Rezultatele au fost impresionante: iSeg nu doar că a egalat clinicieni specializați în delimitarea tumorilor în toate cazurile, ci a și depistat regiuni tumorale suplimentare scăpate de unii medici. Cercetătorii subliniază importanța clinică a acestor descoperiri, deoarece segmentele tumorale neidentificate pot afecta negativ rezultatele tratamentului pacienților.

Susngik Sarkar, cercetător principal și autorul studiului, afirmă: „Automatizarea și standardizarea segmentării tumorale cu AI poate reduce timpii de așteptare, asigură echitate între spitale și poate scoate la iveală zone neobservate de clinicieni. Astfel, calitatea tratamentului și rezultatele clinice sunt îmbunătățite.”

Caracteristici cheie și avantaje ale iSeg

• Învățare profundă 3D în timp real: Urmărește mișcarea tumorii la respirația pacientului pentru o țintire precisă.
• Precizie superioară: Detectează regiuni tumorale ambigue sau ascunse, omise în evaluările manuale.
• Scalabilitate: Conceput pentru a fluidiza fluxul de lucru și a reduce variabilitatea segmentării în centrele medicale.
• Feedback personalizabil: Sunt în curs de implementare opțiuni de feedback utilizator pentru adaptarea rezultatelor AI în situații reale.
• Extindere multiplă: Se lucrează la adaptarea iSeg pentru alte tipuri de cancer, inclusiv hepatic, cerebral sau de prostată, precum și la integrarea cu imagistica RMN și PET.

Impact și aplicații viitoare

Odată cu dezvoltarea inteligenței artificiale în imagistica medicală și oncologia de precizie, iSeg se poziționează ca o inovație de vârf în sănătatea digitală. Capacitatea sa de a detecta cele mai dificil de observat zone tumorale poate marca începutul unei noi ere de tratament oncologic eficient și echitabil în diverse sisteme medicale.

Echipa de cercetători validează în prezent iSeg în medii clinice reale, comparând rezultatele dintre AI și medicii practicieni. Obiectivul final este optimizarea tehnologiei pentru diverse tipuri de tumori și metode imagistice, perfecționând constant performanța pe baza feedbackului medical.

Publicare și recunoaștere

Rezultatele complete privind dezvoltarea și performanța iSeg au fost publicate în npj Precision Oncology, subliniind rolul pivotal al acestei soluții AI în evoluția sănătății digitale orientate pe precizie.