במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת רדיולוגיהחוקרים בדנמרק והולנד ערכו ניתוח רטרוספקטיבי של ביצועי הסקר ועומס העבודה הכולל הקשורים לבדיקת ממוגרפיה לפני ואחרי הטמעת מערכות סקר בינה מלאכותית (AI).
מחקר: אינדיקטורים מוקדמים להשפעה של שימוש בבינה מלאכותית בהקרנת ממוגרפיה לסרטן השד. קרדיט תמונה: הדמיה רדיולוגית / Shutterstock
רקע כללי
נמצא כי סקר רגיל המבוסס על ממוגרפיה לסרטן השד מפחית את שיעורי התמותה מסרטן השד באופן משמעותי. עם זאת, בדיקת ממוגרפיה מבוססת אוכלוסיה מביאה לעלייה משמעותית בעומס העבודה עבור הרדיולוגים המוטלים על קריאת ממוגרפיות רבות, רובן אינן מעידות על נגעים חשודים.
יתרה מזאת, תהליך ההקרנה הכפולה להורדת שיעור התוצאות הכוזבות ושיפור שיעורי הגילוי מרחיב עוד יותר את עומס העבודה על רדיולוגים. המחסור ברדיולוגים מומחים לקריאת ממוגרפיה מחמיר את העומס הרב ממילא.
מחקרים אחרונים בחנו בהרחבה את השימוש ב-AI בסריקה יעילה של דוחות רדיולוגיה תוך שמירה על תקני ביצועי סקר גבוהים. גישה משולבת שבה נעשה שימוש בכלי בינה מלאכותית כדי לסייע לרדיולוגים בצמצום ממוגרפיה עם סימני נגעים, מאמינה גם היא להפחית את עומס העבודה על רדיולוגים תוך שמירה על רגישות להקרנה.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי השתמש במדדים ראשוניים של ביצועים משתי קבוצות של נשים שעברו בדיקת ממוגרפיה כחלק מתוכנית הסקר המבוססת על סרטן השד בדנמרק, כדי להשוות את השינוי בעומס העבודה ובביצועי הסקר לאחר הטמעת כלי סקר מבוססי בינה מלאכותית.
תוכנית סקר זו הזמינה נשים בין הגילאים 50 ל-69 לעבור בדיקת סרטן השד כל שנה עד גיל 79. אלה הנושאים סמנים שהצביעו על סיכון מוגבר לסרטן השד, כגון BRCA גנים, נבדקו באמצעות פרוטוקולים שונים.
כאן השתמשו החוקרים בשתי קבוצות של נשים: אחת שעברה סקר לפני הטמעת מערכת הסקר מבוססת AI והשנייה שעברה סקר ממוגרפיה מבוסס AI. רק נשים מתחת לגיל 70 נכללו בניתוח כדי להבטיח שאלו שבתת-אוכלוסיה בסיכון גבוה לא היו חלק מהניתוח.
כל המשתתפים עברו פרוטוקולי הדמיה סטנדרטיים עם ממוגרפיה דיגיטלית של תצוגות אלכסוניות בשדה גולגולתי מלא ובאמצע צדדי. כל המקרים החיוביים שנכללו במחקר זה היו קרצינומה דוקטלי שזוהתה במסך או סרטן פולשני, אשר אושרו באתרו באמצעות ביופסיות מחט. נתונים על דיווחי פתולוגיה, גודל הנגע, חיוביות בצמתים ואבחונים התקבלו גם ממרשם הבריאות בארץ.
מערכת הבינה המלאכותית המיושמת לבדיקת ממוגרפיה אומנה באמצעות מודלים של למידה עמוקה כדי לזהות, להדגיש ולדרג כל הסתיידות או נגעים חשודים שנצפו בממוגרפיה. לאחר מכן, כלי הבינה המלאכותית ריבד את ההקרנות בטווח של 1 עד 10, המצביע על הסתברות לסרטן השד.
צוות רדיולוגים, המורכב בעיקר מרדיולוגים בכירים המנוסים בקריאת תוצאות הדמיית שד, קרא את הממוגרפיה עבור שתי העוקות. לפני יישום מערכת ההקרנה בינה מלאכותית, כל הקרנה נקראה על ידי שני רדיולוגים, ולמטופל הומלץ על בדיקה קלינית וביופסיית מחט רק אם שני הרדיולוגים ציינו כי הבדיקה מחייבת ריקול.
לאחר הטמעת מערכת ההקרנה בינה מלאכותית, הממוגרפיות שקיבלו ציון נמוך מ-5 או שווה ל-5 נקראו על ידי רדיולוג בכיר שהיה מודע לכך שהממוגרפיות הללו עברו קריאה אחת בלבד. אלה שהצדיקו ריקול נדונו אז עם רדיולוג שני.
תצוגה ממוגרפית דיגיטלית דיגיטלית בינונית-צדדית שמאלה באישה בת 67 עם צפיפות דיווח הדמיית שד ומערכת נתונים של 1 שעברה בדיקה עם מערכת הבינה המלאכותית (AI). (א) התמונה מציגה סימון ב-AI (ריבוע). ההקרנה קיבלה ציון גבוה של בדיקת בינה מלאכותית של 10, בהתבסס על אזור זה עם הסתיידויות עורקים שקיבלו ציון של 85 מתוך 100 על ידי מערכת הבינה המלאכותית. (ב) אותה תמונה כמו ב-A, אך עם ממצאים של הרדיולוגים. בגלל ציון בדיקת הבינה המלאכותית הגבוהה, ההקרנה נקראה פעמיים על ידי שני רדיולוגים, שקבעו שההסתיידויות (העיגול) העורקיות אינן מניבות חשדות לסרטן השד. האישה לא נזכרה להערכה אבחנתית.
תוצאות
המחקר מצא כי הטמעת מערכת ההקרנה מבוססת בינה מלאכותית הורידה משמעותית את עומס העבודה של רדיולוגים המנתחים ממוגרפיה מתוכנית סקר לסרטן השד המבוססת על אוכלוסייה תוך שיפור ביצועי הסקר.
הקבוצה שנבדקה לפני יישום מערכת המיון מבוססת בינה מלאכותית כללה למעלה מ-60,000 נשים, בעוד שבקבוצה שנבדקה באמצעות מערכת הבינה המלאכותית היו כ-58,000 נשים. בדיקת הבינה המלאכותית הביאה לעלייה באבחנות של סרטן השד (0.70% לעומת 0.82% לפני AI לעומת AI, בהתאמה) עם שיעור נמוך יותר של תוצאות חיוביות שגויות (2.39% לעומת 1.63%).
להקרנה מבוססת בינה מלאכותית היה ערך ניבוי חיובי גבוה יותר, ואחוז מקרי הסרטן הפולשניים היה נמוך יותר כאשר נעשה שימוש בשיטות מבוססות בינה מלאכותית להקרנה. למרות שאחוז הסרטן השלילי לצמתים לא השתנה, מדדי הביצועים האחרים הראו שסקר מבוסס AI שיפרה משמעותית את הביצועים. כמו כן, נמצא כי עומס הקריאה ירד ב-33.5%.
מסקנות
לסיכום, המחקר העריך את היעילות של מערכת סקר מבוססת בינה מלאכותית בהפחתת עומסי העבודה של רדיולוגים ושיפור ביצועי הסקר בקריאת ממוגרפיה לבדיקת סרטן שד דו-שנתית על בסיס אוכלוסייה בדנמרק.
הממצאים הראו שהמערכת מבוססת בינה מלאכותית הורידה באופן משמעותי את עומס העבודה על רדיולוגים תוך שיפור ביצועי הסקר, נתמכת על ידי עלייה משמעותית באבחון סרטן השד וירידה משמעותית בשיעורי חיובי כוזבים.
בדנמרק, השימוש ב #AI עם בדיקת ממוגרפיה שיפור שיעור זיהוי סרטן השד, הפחתת תוצאות חיוביות כוזבות, הפחתת התקשרויות חוזרות והפחתת עומסי העבודה של רדיולוגים https://t.co/V8pnZUMai8@radiology_rsna pic.twitter.com/IkYSMDKsmT
— אריק טופול (@EricTopol) 4 ביוני 2024
