Штучний інтелект пророкує, чи спрацює імунотерапія

Відмінності в КТ-сканах до і після імунотерапії.

Вчені навчають нейромережі на отриманих за допомогою комп'ютерної томографії зображеннях хворих на рак легких, щоб з більшою впевненістю прогнозувати, чи буде хіміотерапія успішною і чи виграють пацієнти від застосування дорогої імунотерапії.

«Незважаючи на те, що імунотерапія повністю змінила всю екосистему раку, вона залишається надзвичайно дорогою - близько 200 тисяч доларів США на пацієнта на рік», - розповідає Анант Мадабхуші (Anant Madabhushi), чий центр обчислювальної візуалізації та персоналізованої діагностики став останнім часом одним зі світових лідерів у галузі виявлення, діагностування та характеризації різних ракових та інших захворювань шляхом комплексного застосування медичної візуалізації та машинного навчання.

Тільки 20% онкологічних хворих сьогодні фактично виграють від імунотерапії порівняно з хіміотерапією, однак, через дорожнечу першу, можуть дуже швидко втратити всі свої заощадження, не отримавши очікуваного прогресу в лікуванні.

Штучний інтелект, натренований на безлічі КТ-зображень, зроблених при першій постановці діагнозу «рак легких» і, потім, після перших двох-трьох циклів імунотерапії, виявляє якісь ще невідомі фахівцям закономірності, що дозволяють в результаті вже по першому зображенню з хорошою точністю дати прогноз про те, чи буде імунотерапія успішною.

«Це дослідження, здається, дійсно відображає щось важливе про саму біологію захворювання, про його більш-менш агресивний фенотип, - пояснює Анант Мадабхуші, - І це інформація, якої поки немає в розпорядженні онкологів».

Цікаво, що, крім важливого прогнозу про ефективність, імунотерапії, за допомогою ШІ стало можливо більш точно оцінювати також і фактичну ефективність вже проведеної терапії.

"Це важливий момент, тому що, коли лікар на підставі однієї тільки КТ робить висновок, чи відповів пацієнт на терапію, його рішення найчастіше залежить від розміру ураження, - розповідає Мохаммадхаді Хоррамі (Mohammadhadi Khorrami), один з провідних авторів нового дослідження. - Ми виявили, що зміна структури є найкращим показником того, чи працює терапія. Іноді, наприклад, вузлик може виглядати більше після терапії, але з іншої причини, наприклад, через пошкоджену посудину всередині пухлини - але терапія, насправді, працює. Тепер у нас є спосіб встановити це ".

Для навчання ШІ спочатку використовувалися КТ-скани 50 пацієнтів з раком легких, які пройшли курс імунотерапії. Наступним кроком буде навчання та тестування програми на зображеннях, отриманих з інших джерел і що відображають вплив різних стратегій імунотерапії. Також, у співпраці з Нью-Йоркським університетом і Єльським університетом обчислювальний центр Мадабхуші навчає ШІ для прогнозування того, які пацієнти виграють від ад'ювантної хіміотерапії, на підставі зображень зрізів тканини.