Công cụ trí tuệ nhân tạo có thể xác định chính xác bệnh ung thư

Ung thư là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn thế giới. Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), có khoảng 10 triệu ca tử vong do ung thư hằng năm, tuy nhiên trong nhiều trường hợp, có thể chữa khỏi ung thư nếu được phát hiện sớm và điều trị nhanh chóng. 

Công cụ AI được thiết kế bởi các chuyên gia tại quỹ Royal Marsden NHS, Viện Nghiên cứu Ung thư và Đại học Hoàng gia London (Anh) có thể xác định liệu các khối u bất thường được tìm thấy trên ảnh chụp CT có phải là ung thư hay không.

Theo một nghiên cứu, công cụ AI thực hiện hiệu quả hơn các phương pháp hiện tại. Những phát hiện đã được công bố trên tạp chí eBioMedicine của Lancet.

"Trong tương lai, chúng tôi hy vọng nó sẽ cải thiện khả năng phát hiện sớm và có khả năng giúp điều trị ung thư thành công hơn bằng cách nêu bật những bệnh nhân có nguy cơ cao và nhanh chóng theo dõi họ để can thiệp sớm hơn", tiến sĩ Benjamin Hunter cho biết. 

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng ảnh chụp CT của khoảng 500 bệnh nhân có khối u lớn ở phổi để phát triển thuật toán AI trong phương pháp Radiomics. 

Radiomics là một chuyên ngành khá mới liên quan đến việc trích xuất thông lượng cao các đặc điểm hình ảnh từ các hình ảnh y khoa. Chúng được kết hợp với dữ liệu di truyền và lâm sàng, qua sử dụng các phương pháp trí tuệ nhân tạo để trích xuất các đặc điểm của khối u dựa trên sinh lý bệnh, sinh học phân tử và các thông tin liên quan khác, cung cấp các thực hành lâm sàng để hỗ trợ việc ra quyết định điều trị

Công cụ AI sau đó đã được thử nghiệm để xác định xem nó có thể xác định chính xác các khối u hay không.

Nghiên cứu đã sử dụng một biện pháp gọi là diện tích dưới đường cong (AUC) để xem mức độ hiệu quả của mô hình này trong việc dự đoán ung thư. Khi AUC là 1 thì cho biết một mô hình đã đưa ra câu trả lời hoàn hảo, còn 0,5 là kết quả nếu mô hình đoán ngẫu nhiên.

Kết quả cho thấy công cụ AI có thể xác định nguy cơ ung thư của từng khối u với AUC là 0,87. Hiệu suất được cải thiện dựa trên điểm số Brock - một bài kiểm tra hiện đang được sử dụng trong phòng khám, cho điểm 0,67. Công cụ cũng hoạt động tương đương với điểm Herder – một bài kiểm tra khác với AUC là 0,83.

Hunter cho biết: “Theo những kết quả ban đầu này, công cụ AI của chúng tôi dường như xác định chính xác các khối u lớn ở phổi gây ung thư. Tiếp theo, chúng tôi dự định thử nghiệm công nghệ này trên những bệnh nhân có khối u phổi lớn tại phòng khám để xem liệu nó có thể dự đoán chính xác nguy cơ ung thư phổi của họ hay không".

Công cụ AI cũng có thể giúp các bác sĩ đưa ra quyết định nhanh hơn về những bệnh nhân có sự phát triển bất thường hiện được coi là có nguy cơ trung bình.

Khi kết hợp với Herder, công cụ AI có thể xác định những bệnh nhân có nguy cơ cao trong nhóm này. Theo nghiên cứu, nó sẽ đề xuất can thiệp sớm cho 18 trong số 22 (82%) khối u được xác nhận là ung thư .

Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng nghiên cứu Libra được hỗ trợ bởi Tổ chức từ thiện Ung thư Hoàng gia Marsden, Viện Nghiên cứu chăm sóc sức khỏe quốc gia, RM Partners và Nghiên cứu Ung thư Anh vẫn đang ở giai đoạn đầu. Sẽ cần nhiều thử nghiệm hơn trước khi công cụ này có thể được giới thiệu trong các hệ thống chăm sóc sức khỏe.

Các nhà nghiên cứu hy vọng công cụ AI sẽ có thể tăng tốc độ phát hiện ung thư bằng cách giúp bệnh nhân nhanh chóng theo dõi quá trình điều trị bằng việc hợp lý hóa việc phân tích ảnh chụp CT.

Tiến sĩ Richard Lee, trưởng nhóm điều tra của nghiên cứu Libra cho biết: "Thông qua công việc này, chúng tôi hy vọng sẽ vượt qua các ranh giới để tăng tốc độ phát hiện bệnh bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến như AI".

Ung thư phổi là nguyên nhân gây tử vong do ung thư lớn nhất trên toàn thế giới và chiếm 1/5 (21%) số ca tử vong do ung thư ở Anh. Những người được chẩn đoán sớm có thể điều trị bệnh hiệu quả hơn, song dữ liệu gần đây cho thấy hơn 60% bệnh ung thư phổi ở Anh được chẩn đoán ở giai đoạn 3 hoặc 4.

"Những người được chẩn đoán mắc bệnh ung thư phổi ở giai đoạn sớm nhất có nhiều khả năng sống sót trong 5 năm hơn so với những người mắc bệnh ung thư được phát hiện muộn. Điều này có nghĩa là ưu tiên hàng đầu của chúng tôi là tìm cách tăng tốc độ phát hiện bệnh và nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên phát triển mô hình phóng xạ tập trung đặc biệt vào các khối u lớn ở phổi. Nó có thể hỗ trợ hiệu quả cho các bác sĩ lâm sàng xác định bệnh nhân có nguy cơ cao", tiến sĩ Lee nói thêm.