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.

Такой вывод сделала международная группа учёных, изучив данные 1051 человека старше 50 лет за 10 лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Annals of Neurology (AN).

В ходе эксперимента участники носили небольшой датчик на пояснице, а исследователи фиксировали параметры поворота: скорость, угол и время, необходимое для смены направления. Выяснилось, что именно снижение пиковой угловой скорости — максимальной скорости разворота — наиболее тесно связано с будущим развитием болезни.

Показатели начинали ухудшаться в среднем за 8,8 года до официального диагноза. Созданная для проверки результатов машинная модель учитывала возраст, пол и скорость поворота и с высокой точностью предсказывала паркинсонизм.

Учёные подчёркивают, что такие простые измерения, полученные с помощью носимых сенсоров, могут дать врачам уникальную возможность вмешаться на самой ранней стадии. Если объединить данные о поворотах с другими ранними маркерами, можно будет выявлять людей из группы риска задолго до того, как болезнь начнёт разрушать моторику.

Это позволит быстрее тестировать и разрабатывать нейропротективные методы, способные замедлить прогрессирование Паркинсона. Ранее стало известно, что танцевальные занятия могут замедлять когнитивное снижение при болезни Паркинсона.

Согласно крупному международному исследованию, опубликованному в журнале Nature Metabolism (Nat Met), TMA может блокировать ключевой воспалительный белок IRAK4. Это снижает хроническое воспаление и улучшает контроль уровня глюкозы.

Эксперименты на клеточных моделях и лабораторных животных показали, что TMA напрямую взаимодействует с IRAK4 и подавляет его чрезмерную реакцию на жирную пищу. Именно такая реакция со временем приводит к развитию инсулинорезистентности.

Подавление IRAK4 с помощью фармакологических методов дало те же положительные результаты, что и действие микробной молекулы. Авторы исследования считают открытие «переворотом в понимании роли микробиома».

Оказывается, один из его метаболитов может предотвращать вредные последствия неправильного питания, а не усугублять их. Для применения этого механизма в лечении диабета учёные предлагают два направления: стимулировать выработку TMA через питание и разработать препараты, которые будут блокировать IRAK4.

Ранее было установлено, что низкий уровень LDL-холестерина повышает риск развития диабета 2-го типа, независимо от приёма статинов.

Этот метод терапии значительно снижает риск летального исхода. Исследователи проанализировали данные более чем 85 тысяч госпитализированных пациентов.

Результаты работы опубликованы в журнале Blood. Ранее считалось, что внутривенное железо может «подпитать» бактерии, поэтому его применение вызывало опасения.

Однако учёные обнаружили противоположный эффект: у пациентов с пневмонией, MRSA, колитом и другими распространёнными инфекциями смертность в течение 14 и 90 дней была значительно ниже, если им назначали железо. Уровень гемоглобина у этих пациентов спустя 2–3 месяца повышался заметнее, чем у тех, кому железо не назначали.

При бактериальном менингите улучшений не было, но и ухудшения состояния тоже не наблюдалось. Авторы подчёркивают, что полученные данные ретроспективные, и окончательно подтвердить пользу внутривенного железа поможет только рандомизированное исследование.

Но уже сейчас результаты работы заставляют пересмотреть устоявшиеся представления о лечении анемии у пациентов с острыми инфекциями.

Этот ранее неизвестный патоген получил название Rickettsia finnyi. Бактерию нашли у собак, страдающих лихорадкой, слабостью и резким снижением тромбоцитов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Emerging Infectious Diseases (EID). Учёные смогли выделить бактерию из крови больной собаки и вырастить её в лабораторных условиях.

После этого исследователи полностью расшифровали геном R. finnyi.

Анализ показал, что это полноценный новый вид, родственный возбудителям пятнистых лихорадок. Клинические проявления у собак были похожи на опасную риккетсиозную инфекцию, аналогичную пятнистой лихорадке Скалистых гор.

Исследователи отмечают, что многие риккетсии могут заражать как животных, так и людей. Поэтому появление нового вида вызывает беспокойство.

Собаки могут служить «ранним индикатором» появления инфекции в регионе, а сам патоген потенциально способен преодолевать межвидовой барьер. Предполагаемым переносчиком считают активный и широко распространённый вид клеща-звездоноса.

Авторы подчёркивают, что открытие Rickettsia finnyi требует усиленного ветеринарного и эпидемиологического надзора. Новая бактерия уже продемонстрировала способность вызывать серьёзные симптомы у животных.

Поэтому важно своевременно выявлять заражённых собак, проводить диагностику на новые штаммы риккетсий и внимательно следить за распространением переносчиков.