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.

Исследование опубликовано в журнале Gastro Hep Advances (GHA). Фиброз возникает, когда печень длительное время воспалена и заменяет здоровые ткани плотными волокнами.

Учёные обнаружили, что при усилении этого процесса звёздчатые клетки печени начинают активно продуцировать FBLN5. В образцах тканей 90 пациентов этот белок чаще всего присутствовал в местах наиболее активного фиброза, и его количество росло по мере ухудшения стадии заболевания.

Затем исследователи изучили кровь 67 пациентов и обнаружили ту же закономерность: уровень FBLN5 в плазме повышался по мере увеличения выраженности фиброза или приближения состояния к циррозу. Анализ показал, что этот маркер достаточно точно выявляет продвинутые стадии болезни, а в сочетании с традиционным тестом на коллаген IV работает ещё эффективнее.

Авторы считают, что такой анализ может стать ценным инструментом для раннего выявления опасного фиброза, особенно у людей, которые успешно вылечились от гепатита С, но всё ещё находятся в группе риска. Однако исследование было небольшим, и маркер необходимо проверить на более крупных и разнообразных группах пациентов, прежде чем применять его в клинической практике.

Ранее стало известно, что полифенолы бергамота могут снижать жировую нагрузку на печень и улучшать показатели обмена веществ при метаболических нарушениях.

Исследование было представлено на ежегодной конференции RSNA и показало, что долговременное воздействие городского воздуха, даже при уровнях загрязнения, близких к нормативам, приводит к более выраженному поражению коронарных сосудов. Учёные сопоставили адреса проживания участников исследования с 10-летними показателями загрязнения воздуха и оценили три ключевых маркера сердечно-сосудистого риска: кальциноз артерий, общий объём атеросклеротических бляшек и степень их сужения.

Оказалось, что повышение концентрации PM2.5 всего на 1 микрограмм на кубический метр сопровождается ростом кальциевого индекса на 11 процентов, увеличением вероятности выраженного атеросклероза на 13 процентов и почти на четверть — риска значимого сужения коронарных артерий.

Аналогичный, хотя и менее выраженный эффект дают азотистые оксиды. Особенно заметные изменения были выявлены у женщин, у которых длительное воздействие PM2.

5 было связано с более тяжёлым кальцинозом и сужением сосудов. У мужчин же связь была обнаружена с общей бляшечной нагрузкой.

Авторы исследования отмечают, что механизмы половых различий пока неясны, но результаты подтверждают: загрязнение воздуха является важным и модифицируемым фактором сердечно-сосудистого риска, который действует задолго до появления первых симптомов.

Учёные изучили все 54 028 случаев смерти в Дании за 2010 год и обнаружили 6 862 случая внезапной сердечной смерти. Они сопоставили эти данные с информацией о диагнозах диабета первого и второго типа.

Оказалось, что внезапная сердечная смерть у пациентов с диабетом встречается гораздо чаще, чем у остальных людей: в 3,7 раза при диабете 1 типа и в 6,5 раза при диабете 2 типа. У людей младше 50 лет риск был почти в семь раз выше, чем у их ровесников без диабета.

Авторы работы подчёркивают, что исследование носит наблюдательный характер и не доказывает причинно-следственную связь, но демонстрирует масштаб проблемы. Повышенный риск может быть связан как с сердечно-сосудистыми осложнениями, распространёнными у диабетиков, так и со специфическими факторами, такими как гипогликемия и автономная нейропатия, которые делают сердце более уязвимым к фатальным аритмиям.

Исследователи отмечают, что данные относятся к периоду до широкого применения современных сахароснижающих препаратов (SGLT2-ингибиторов и агонистов GLP-1), поэтому риск в последние годы мог измениться. Однако результаты исследования подчёркивают необходимость более точной стратификации риска и разработки методов ранней профилактики, включая кардиомониторинг и персонализированные схемы лечения.

Ранее стало известно, что регулярное употребление чая, кофе, ягод и орехов связано с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний.

Они выяснили, что витамин C может уменьшать воспаление лёгких, которое возникает из-за мелких частиц загрязнения. В журнале Environment International (EI) опубликовали результаты исследования, согласно которым антиоксидант способен защищать лёгочную ткань от последствий PM2.

5 — ультрамелких частиц, образующихся из выхлопов, дыма лесных пожаров и пыли. В ходе эксперимента на мышах было установлено, что витамин C предотвращает окислительный стресс, уменьшает воспаление и защищает митохондрии — энергетические структуры клеток — от повреждений.

Даже низкие концентрации PM2.5, которые сопоставимы с уровнем загрязнения в крупных городах, вызывали изменения, связанные с астмой, ХОБЛ и фиброзом лёгких.

При добавлении витамина эти эффекты существенно ослабевали. Авторы подчёркивают, что полученных результатов недостаточно для того, чтобы рекомендовать бесконтрольный приём добавок.

Однако исследование открывает перспективу создания доступных профилактических подходов для людей, которые подвергаются смогу, лесным пожарам и пыльным бурям. Ранее стало известно, что длительное воздействие загрязнённого воздуха нарушает обмен веществ и повышает риск инсулинорезистентности, ожирения и диабета второго типа.