Искусственный интеллект (ИИ) может помочь определить риск рецидива рака у пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ) с помощью компьютерной томографии , согласно последним результатам исследования, проведенного исследователями из Фонда Royal Marsden NHS. Trust в сотрудничестве с Институтом исследования рака в Лондоне и Имперским колледжем Лондона.

В последней фазе исследования OCTAPUS-AI использовались изображения и клинические данные более 900 пациентов с НМРЛ из Великобритании и Нидерландов после лечебной лучевой терапии для разработки и тестирования алгоритмов машинного обучения (ML), чтобы увидеть, насколько точно модели могут предсказывать рецидив ¹ . 

Исследование было поддержано Центром  ранней диагностики и обнаружения  , целью которого является ускорение ранней диагностики рака. Центр был создан в The Royal Marsden в партнерстве с Институтом исследований рака (ICR) и поддерживается за счет средств благотворительной организации Royal Marsden Cancer Charity и Национального института исследований в области здравоохранения и ухода (NIHR) ² .

NSCLC составляет почти пять шестых (85%) случаев рака легких, и при раннем обнаружении болезнь часто излечима ³ . Тем не менее, более чем у трети (36%) пациентов с НМРЛ в Великобритании рак возвращается, что известно как рецидив ⁴ .

Эта технология может привести к улучшению наблюдения за пациентами с НМРЛ после лечения в зависимости от риска рецидива и, в конечном итоге, других типов опухолей. Это может означать, что рецидив у пациентов с высоким риском выявляется раньше, что приводит к более быстрому вмешательству и улучшению результатов, в то время как пациенты с низким риском могут быть избавлены от ненужных последующих сканирований и посещений больницы.

Эти результаты, которые были опубликованы в npj Precision Oncology, показывают, что модель исследователей лучше правильно определяла, какие пациенты с НМРЛ подвергались более высокому риску рецидива в течение двух лет после завершения лучевой терапии, чем модель, построенная на системе стадирования TNM. TNM, который описывает количество и распространение рака в организме пациента, в настоящее время является золотым стандартом в прогнозировании прогноза для больных раком.

Измерение, известное как «площадь под кривой» (AUC), использовалось для выражения эффективности этого инструмента. AUC, равный единице, означает, что система всегда права; 0,5 — это оценка, которую вы ожидаете, если бы она угадывалась случайным образом, а ноль означает, что она всегда неверна. Эта модель достигла AUC 0,738, улучшив традиционную технику стадирования TNM, которая набрала 0,683.

Данные визуализации были взяты из КТ-сканирования, предназначенного для планирования лечения, которое проводят все пациенты с НМРЛ до лучевой терапии ⁵ . Чтобы проанализировать эти данные, исследователи использовали метод, называемый радиомикой, который может извлекать прогностическую информацию о болезни пациента из медицинских изображений, которые не видны человеческому глазу. Данные этого метода также потенциально могут быть связаны с биологическими маркерами ⁶ . В результате исследователи считают, что радиомика может быть полезным инструментом как для персонализации медицины, так и для улучшения наблюдения после лечения.

Руководитель исследования доктор Сумит Хиндоча, специалист по клинической онкологии, регистратор Фонда Royal Marsden NHS и научный сотрудник по клиническим исследованиям в Имперском колледже Лондона, сказал:

«Хотя эта работа находится на очень ранней стадии, она предполагает, что наша модель может лучше правильно предсказывать повторный рост опухоли, чем традиционные методы. Это означает, что, используя нашу технологию, клиницисты смогут в конечном итоге выявить рецидив раньше у пациентов с высоким риском.

«Далее мы хотим изучить более продвинутые методы машинного обучения, такие как глубокое обучение, чтобы посмотреть, сможем ли мы добиться еще лучших результатов. Затем мы хотим протестировать эту модель на пациентах с недавно диагностированным НМРЛ и проследить за ними, чтобы увидеть, может ли модель точно предсказать риск рецидива».

Доктор Сумит Хиндоча финансируется Центром докторантуры UKRI по искусственному интеллекту для здравоохранения при Имперском колледже Лондона.

Главный исследователь исследования OCTAPUS-AI д-р Ричард Ли, врач-консультант по респираторной медицине и ранней диагностике в фонде Royal Marsden NHS Foundation Trust и руководитель группы ранней диагностики и обнаружения в Институте исследования рака в Лондоне, который финансируется Королевская благотворительная организация Marsden Cancer Charity заявила:

«ИИ — это новая захватывающая область в исследованиях рака, и The Royal Marsden лидирует в использовании этой технологии для более эффективной диагностики, обнаружения и предотвращения заболевания.

«Это инновационное исследование демонстрирует, как ИИ может улучшить нашу способность прогнозировать поведение рака, в том числе вероятность рецидива у человека, потенциально помогая пациентам с НМРЛ жить дольше и уменьшая влияние болезни на их жизнь.

«Мы надеемся, что в будущем этот подход проложит путь к прогнозированию рецидивов для всех типов рака, а не только для НМРЛ. В нашей модели использовались особенности, характерные для этого заболевания, но благодаря усовершенствованию алгоритма эта технология могла бы иметь гораздо более широкое применение».

Преподаватель на пенсии Лес Беннетт, 69 лет из Лондона, является пациентом Royal Marsden, у которого трижды диагностировали немелкоклеточный рак легких. Ее лечение включало хирургическое вмешательство, лучевую терапию и ненадолго ниволумаб, тип иммунотерапии. Лес, чья история болезни соответствует профилю пациентов в этом исследовании, сказал:

«В 2003 году мне поставили диагноз волосатоклеточный лейкоз, очень редкий тип рака, который неизлечим, но хорошо поддается лечению. Во время повторного сканирования в 2014 году врачи моей местной больницы заметили что-то необычное в моих легких, известное как затемнение по типу матового стекла. Обычно они доброкачественные, но, как я позже узнал, могут быть признаком рака. Это было ужасно слышать, потому что мой отец умер от рака легких, когда мне было десять. Это было похоже на потенциальный смертный приговор. Я продолжал находиться под пристальным наблюдением, и в 2016 году у меня действительно диагностировали рак левого легкого. Второй раз был в 2018 году, что затронуло мое правое легкое, а третий раз был в 2020 году, когда меня направили в The Royal Marsden. Меня лечили лучевой терапией и ниволумабом в рамках исследования STILE, которое я прекратил через четыре месяца, так как оно вызвало некоторое воспаление.

«Наблюдение за моей болезнью, в том числе в The Royal Marsden, было превосходным, и я думаю, что индивидуальный подход имеет решающее значение. С 2016 года меня сканируют примерно каждые три месяца, и, поскольку в настоящее время мое состояние стабильно, я буду проверяться снова через шесть месяцев. Благодаря регулярным проверкам каждый раз, когда мне ставили диагноз, я мог быстро начать лечение. Это недавнее продление времени последующего наблюдения действительно полезно, так как я чувствую явный ужас в преддверии результатов сканирования и обычно испытываю сильное беспокойство. Royal Marsden знают о моем «сканите» и очень понимают и поддерживают меня. Например, они направили меня для психологической поддержки и гарантируют, что я получу результаты как можно быстрее и деликатнее».

Эти результаты следуют данным исследования, опубликованного ранее в этом году, в котором использовались только клинические данные для прогнозирования рецидива в этой группе пациентов ⁷ .

Для получения дополнительной информации:  https://www.royalmarsden.nhs.uk/