Учёные обучили нейросеть определять рак с точностью до 96%

Учёные из Гарвардской медицинской школы научили искусственный интеллект (ИИ) находить раковые клетки, определять 19 типов рака, предлагать наилучшее лечение и прогнозировать выживаемость с точностью до 96%. Нейросеть получила название CHIEF (от англ. Clinical Histopathology Imaging Evaluation Foundation — Фонд оценки клинической гистопатологической визуализации).

ИИ-модель анализирует изображения опухоли и окружающих её тканей. Учёные обучили нейросеть на основе 15 млн изображений с поражёнными тканями и 60 тыс. гистологических полнослайдовых изображений (оцифрованные снимки с микроскопа) лёгких, молочной железы, простаты, желудка, почек, мозга, печени, шейки матки, кожи и других органов.

CHIEF научилась предсказывать выживаемость на выборке пациентов из 17 больниц. Модель выявила закономерность между агрессивностью опухоли и выживаемостью. На основе сгенерированной нейросетью карты данных учёные заметили: у пациентов, которые живут дольше, больше иммунных клеток в областях опухоли.

Тестирование нейросети прошло на более чем 19,4 тыс. изображениях из 32 наборов данных, собранных в 24 больницах по всему миру.

CHIEF показал такие результаты:

• превзошёл существующие ИИ-модели в поиске раковых клеток, определении происхождения опухоли и реакции на лечение на 36% и в прогнозировании выживаемости до 10%;
• одинаково хорошо справился с диагностикой опухолевых клеток из биопсии и хирургического иссечения;
• идентифицировал мутации в 54 генах рака с точностью более 70%;
• достиг до 96% точности в обнаружении рака пищевода, желудка, толстой кишки, простаты и мутации в гене EZH2 (распространена при раке крови), до 89% — в гене BRAF (встречается при раке щитовидной железы) и до 91% — в гене NTRK1 (указывает на рак головы и шеи);
• определил, как опухоль толстой кишки реагирует на иммунотерапию;
• достиг более 90% точности в анализе слайдов опухолей толстой кишки, лёгких, молочной железы, эндометрия и шейки матки.

ИИ-модель может стать быстрой и дешёвой альтернативой секвенированию ДНК — методу определения генетической структуры опухоли, который применяется в лечении рака. Сейчас это дорогой процесс, который может занимать до нескольких недель.

В будущем исследователи расширят возможности нейросети:

• проведут обучение по изображениям тканей редких заболеваний, предраковых состояний и доброкачественных опухолей;
• предоставят модели больше данных, чтобы она научилась определять рак с разной степенью агрессивности;
• обучат нейросеть прогнозировать преимущества и побочные эффекты инновационных методов лечения.

Если обнаружить «поломки» на ранней стадии, шансов на полное выздоровление будет больше. Что должно входить в чекап и как часто нужно ходить к врачам, читайте в этом материале.

Пройдите небольшой опрос о сайте и контенте, чтобы мы стали ещё полезнее для вас. Спасибо, что читаете Сберегаем вместе!