Почему ИИ не может широко использоваться в диагностике рака?

Об этом сообщает журнал MIT Technology Review. По словам учёных, медицинские модели искусственного интеллекта в основном полагаются на визуальный анализ, в чём они крайне преуспели.

Однако даже самые передовые модели по диагностированию рака оказались малоэффективны. Так, специалисты Клиники Мейо обучили свою модель Atlas на 1,2 миллиона образцов из 490 тысяч случаев.

Но при определении рака простаты точность инструмента составила всего 70,5 процента, тогда как точность экспертов-людей — 84,6 процента. Главный врач Providence Genomics Карло Бифулко заметил, что при диагностировании онкологических заболеваний точность даже 90 процентов не считается отличным показателем.

Однако существующие ИИ-модели не могут добиться успеха из-за дефицита данных, применяемых для обучения. Специалисты Клиники Мейо Эндрю Норган заметил, что лишь 10 процентов патологоанатомических практик в США оцифрованы.

Технический директор компании Aignostics Максимилиан Альбер заметил, что большая часть образцов находится «под стеклом» в архивах: «прочёсывая базы данных в поисках тканей с редкими заболеваниями, вы найдёте не больше 20 образцов за 10 лет». Второй проблемой специалисты назвали большой размер документов, содержащих данные о биопсии конкретных тканей.

Образцы настолько крошечные, что их увеличивают до такой степени, что цифровое изображение содержит более 14 миллиардов пикселей. Это примерно в 387 тысяч раз больше изображений, на которых обычно обучают медицинские модели искусственного интеллекта.

В конце января специалисты Йельского университета нашли способ использовать умные часы для диагностирования психических заболеваний. Им удалось получить информацию об СДВГ и тревожности у подростков.

Работа опубликована в журнале Food amp; Function (Famp;F). В исследовании приняли участие более 328 тысяч человек из UK Biobank, за которыми наблюдали почти 12 лет.

Учёные анализировали не только количество потребляемых напитков, но и температуру, которую предпочитали участники. Выяснилось, что у людей, которые выпивали более восьми чашек горячих напитков в день, риск развития рака желудка был на 54 % выше по сравнению с теми, кто пил такие напитки редко или предпочитал тёплую температуру.

Особенно заметный эффект был у участников, которые регулярно употребляли очень горячие напитки. В этой группе риск возрастал более чем в два раза при потреблении свыше восьми чашек в день.

Связь сохранялась после учёта возраста, образа жизни, курения и других факторов. Авторы исследования отмечают, что хроническое термическое раздражение слизистой желудка может усиливать воспаление и повреждение тканей.

Это создаёт условия для злокачественных изменений. По мнению учёных, результаты дополняют данные о вреде слишком горячих напитков и указывают на простой, но недооценённый фактор профилактики — снижение температуры чая и кофе в повседневном рационе.

Ранее стало известно, что регулярные занятия спортом способны снижать артериальное давление не хуже лекарств.

Учёные использовали данные из базы UK Biobank и проанализировали концентрации девяти важных белков, связанных с работой сердечно-сосудистой системы, включая ACE2, BNP и тропонин I. Оказалось, что у людей с высоким артериальным давлением и диабетом второго типа, особенно у женщин, уровень ACE2 повышен.

Это повышение зависит от генетических вариантов, которые связаны с нарушением обмена глюкозы. Генетический анализ показал, что повышение уровня ACE2 носит компенсаторный характер и может снижать негативные последствия этих заболеваний.

ACE2 расщепляет ангиотензин II — молекулу, которая сужает сосуды и повышает давление, — и тем самым способствует их расслаблению. По словам авторов исследования, рост уровня ACE2 у пациентов с гипертонией может быть попыткой организма противостоять хроническому сосудистому напряжению.

Авторы отмечают, что результаты исследования могут повлиять на подходы к лечению. Сегодня широко используются препараты-ингибиторы ACE1, однако эффективность терапии, вероятно, определяет баланс между ACE1 и ACE2.

В перспективе измерение уровня ACE2 в крови может помочь подбирать более персонализированное лечение, а также открыть путь к новым стратегиям терапии гипертонии и диабета, включая стимуляцию активности самого ACE2. Ранее учёные доказали, что регулярная физическая активность способна снижать артериальное давление так же эффективно, как и лекарственная терапия.

Результаты исследования опубликованы в журнале Food amp; Function (Famp;F). Учёные изучали взаимосвязь между употреблением напитков и показателями функции лёгких, такими как объём форсированного выдоха и жизненная ёмкость лёгких, уровень системного воспаления, а также риск развития хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ) и астмы у взрослых.

В анализ были включены анкетные данные о привычном рационе и повторные 24-часовые пищевые дневники, что позволило более точно оценить потребление. Выяснилось, что низкие и умеренные дозы чая и кофе — примерно от половины до двух чашек в день — связаны с лучшей функцией лёгких, более низким уровнем воспаления и меньшим риском ХОБЛ.

Для кофе также была обнаружена связь со снижением риска развития астмы у взрослых. Однако более высокое потребление не давало дополнительных преимуществ.

В некоторых анализах высокий уровень потребления чая связывался с повышенным риском ХОБЛ у тех, кто никогда не курил, хотя эта связь исчезала, если исключить людей с уже имеющимися респираторными симптомами. Для кофе аналогичного негативного эффекта не было обнаружено.

Авторы исследования подчёркивают, что ключевым фактором является умеренность. Они отмечают, что чай и кофе могут быть частью здорового рациона, но увеличение количества чашек сверх умеренного уровня не усиливает защитный эффект и может быть искажено сопутствующими факторами, такими как курение и изменение привычек у людей с ухудшающимся здоровьем.

Ранее было установлено, что регулярное употребление кофе связано со снижением риска заболеваний печени и почек.

Данные исследования опубликованы в журнале Cell Reports Medicine (CRM). В работе использовались как результаты анализа возрастных биомаркеров, так и данные клинического испытания.

Учёные выяснили, что уровень белков UCH-L1 и NfL, которые попадают в кровь при повреждении или гибели нейронов, растёт экспоненциально с возрастом — от детства до 85 лет. Повышение уровня UCH-L1 в пожилом возрасте связано с ухудшением когнитивных функций.

Уровень белка GFAP, который отражает нейровоспаление, заметно увеличивается после 40 лет, особенно у женщин. В ходе клинического испытания у пациентов с болезнью Альцгеймера применение сарграмостима — синтетической формы природного иммунного белка GM-CSF — привело к снижению уровня UCH-L1 в крови примерно на 40 процентов до значений, характерных для раннего возраста.

Участники, получавшие препарат, показали улучшение по одному из когнитивных тестов по сравнению с группой плацебо. Эффект на биомаркеры наблюдался только во время приёма препарата, однако улучшение по когнитивным тестам сохранялось и после его отмены.

Авторы исследования подчёркивают, что результаты пока предварительные. Продолжается более длительное клиническое исследование, которое должно показать, способен ли сарграмостим замедлять нейродегенерацию при длительном применении и может ли он влиять на возрастное снижение когнитивных функций в целом.

Ранее учёные доказали, что экспериментальный препарат NU-9 способен останавливать развитие болезни Альцгеймера на доклинической стадии.