AI Beats Man upang Lumikha ng Mga Paggamot sa Kanser – Ngunit Pinagkakatiwalaan ba Ito ng Mga Doktor?

Ang epekto ng pag-deploy ng Artipisyal na Katalinuhan (AI) para sa radiation cancer therapy sa isang real -world na klinikal na setting ay sinubukan ng mga mananaliksik ng Princess Margaret sa isang natatanging pag-aaral na kinasasangkutan ng mga doktor at kanilang mga pasyente.

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik ay direktang inihambing ang mga pagsusuri ng manggagamot sa mga paggagamot sa radiation na isinagawa sa isang AI machine learning (ML) algorithm sa maginoo na paggagamot sa radiation na isinagawa sa mga tao.

Nalaman nila na sa karamihan ng 100 mga pasyente na pinag-aralan, ang mga paggagamot na isinagawa gamit ang ML ay itinuturing na katanggap-tanggap sa klinika para sa mga paggagamot na manggagamot.

Chris McIntosh

Ang unang May-akdang si Dr. Sinabi ni McIntosh na ang pag-aaral ni Princess Margaret ay nagpakita na ang AI ay maaaring mas mahusay kaysa sa paghusga sa isang tao para sa paggamot na may layunin ng radiation therapy. Kredito: StRIDe, UHN

Sa pangkalahatan, 89% ng mga paggagamot na isinagawa sa ML ay itinuturing na katanggap-tanggap sa klinika para sa mga paggagamot, at 72% ang napili para sa mga panggagawang gawa ng tao na naghahambing sa ulo sa ulo sa karaniwang paggagamot na isinagawa sa personal.

Bilang karagdagan, ang proseso ng paggamot sa radiation ng ML ay 60% na mas mabilis kaysa sa maginoo na proseso na sapilitan ng tao, na binabawasan ang kabuuang oras mula sa 118 na oras hanggang 47 na oras. Sa pangmatagalan maaari itong kumatawan sa isang makabuluhang pagtipid sa gastos sa pamamagitan ng pagpapabuti ng kahusayan, habang kasabay ng pagpapabuti ng kalidad ng pangangalaga sa klinika, isang kapansin-pansin na win-win.

Ang pag-aaral ay mayroon ding mas malawak na implikasyon para sa AI sa gamot.

Habang ang paggagamot sa ML ay ginustong kapag napagmasdan sa labas ng klinikal na kapaligiran, tulad ng ginagawa sa karamihan ng mga gawaing pang-agham, ang kagustuhan ng manggagamot para sa ML na ginagamot na paggamot ay nagbabago kung ang napiling paggamot, ML o ginanap. Nang personal, ay maaaring magamit upang gamutin ang pasyente.

Sa sitwasyong iyon, ang bilang ng mga paggamot sa ML na napili para sa paggamot ng pasyente ay makabuluhang nabawasan sa pag-isyu ng isang tala ng pag-iingat para sa mga koponan na isinasaalang-alang ang pagpapadala ng hindi sapat na napatunayan na mga system ng AI.

Ang mga resulta ng pangkat ng pag-aaral na pinangunahan ni Dr. Sina Chris McIntosh, Leigh Conroy, Ale Berlin, at Tom Purdie ay nai-publish sa Likas na Gamot, Hunyo 3, 2021.

“Ipinakita namin na ang AI ay maaaring maging mas mahusay kaysa sa paghusga sa isang tao para sa paggamot na inilaan para sa radiation therapy. Sa katunayan, nakakagulat na ito ay gumagana nang maayos,” sabi ni Dr. Si McIntosh, Siyentipiko sa Peter Munk Cardiac Center, Techna Institute, at chairman ng Medical Imaging at AI sa Pinagsamang Kagawaran ng Medical Imaging at University of Toronto.

“Ang isang susi ay ang pag-alam kung ano ang mangyayari kapag inilagay mo ito sa isang klinikal na setting kumpara sa isang kunwa.”

Tom Purdie

Ang matandang May-akdang si Dr. Sinabi ni Purdie na maaaring may isang link sa pagitan ng isang setting ng uri ng lab at isang klinikal na diskarte sa paggamot na nakabatay sa AI. Kredito: Sa kabutihang loob ni Dr. Purdie

Dagdag pa ni Dr. Purdie, Medical Physicist, Princess Margaret Cancer Center: “Mayroong maraming kaguluhan na nangyayari sa AI sa lab, at ang palagay ay ang mga resulta ay maaaring bigyang kahulugan sa isang prangka na paraan. Gayunpaman narinig namin ang isang babalang babala sa aming pagsasaliksik na maaaring hindi nila.

“Kapag inilagay mo ang mga paggagamot na gawa sa ML sa mga kamay ng mga taong umaasa dito upang makagawa ng tunay na mga klinikal na desisyon tungkol sa kanilang mga pasyente, ang kagustuhan para sa ML ay maaaring mahulog. May koneksyon. Sa pagitan ng kung ano ang nangyayari sa isang setting ng uri ng lab at isang klinikal . ”Si Dr. Purdie ay isa ring Associate Professor, Kagawaran ng Radiation Oncology, University of Toronto.

Sa pag-aaral, hiniling sa radiation oncologists na suriin ang dalawang magkakaibang radiation treatment – maging ML o gawa ng tao – na may parehong karaniwang paglihis sa dalawang pangkat ng mga pasyente na may magkatulad na demograpiko at katangian. Sa sakit.

Ang pagkakaiba ay isang pangkat ng mga pasyente na nakatanggap na ng paggamot kaya ang paghahambing ay isang ‘simulate’ na ehersisyo. Ang pangalawang pangkat ng mga pasyente ay magsisimula na ng paggamot sa radiation therapy, kaya kung ang mga paggagamot na isinagawa sa AI ay hinuhusgahan na mas higit na ginugusto ng mga katapat ng tao, mailalapat ang mga ito sa totoong paggamot.

Hindi alam ng mga oncologist kung anong paggamot sa radiation ang idinisenyo ng isang tao o isang makina. Ang mga paggagamot na gawa ng tao ay nilikha nang isa-isa para sa bawat pasyente ayon sa nakagawian na protocol ng dalubhasang Radiation Therapist. Sa kaibahan, ang bawat paggagamot sa ML ay binuo ng isang computer algorithm na sinanay sa isang de-kalidad, nasuri na database ng mga plano sa radiation therapy mula sa 99 na pasyente na dating nagamot para sa kanser sa prostate ni Princess Margaret.

Para sa bawat bagong pasyente, awtomatikong kinikilala ng algorithm ng ML ang halos magkatulad na mga pasyente sa database, gamit ang kilalang mga antas ng pagkakapareho mula sa libu-libong mga hugis mula sa mga imahe ng pasyente, at tinutukoy ang mga naka-target at malusog na organo na isang pangunahing bahagi ng proseso ng paggamot sa radiation therapy. Ang kumpletong paggamot para sa isang bagong pasyente ay naalaala mula sa halos magkatulad na mga pasyente sa database, na naaayon sa modelo ng ML.

Leigh Conroy

Co -author Dr. Sinabi ni Leigh Conroy na ang mga paggagamot sa radiation na isinagawa kasama ang ML ay ginagamit na ngayon upang gamutin ang karamihan sa mga pasyente na may Princess Margaret prostate cancer. Kredito: Mga Serbisyo sa Visual na UHN

Kahit na ang mga paggagamot na isinagawa sa ML ay lubos na na-rate sa parehong mga pangkat ng pasyente, ang mga kinalabasan sa pre-treatment group ay naiiba mula sa mga nasa post-treatment group.

Sa pangkat ng mga pasyente na nakatanggap na ng paggamot, ang proporsyon ng ML na ginagamot na paggamot na pinili ng mga tao ay 83%. Nabawasan ito ng 61% para sa mga partikular na napili para sa paggamot, bago ang paggamot nila.

“Sa pag-aaral na ito, sinabi namin na ang mga mananaliksik ay kailangang maging mapagbantay sa isang klinikal na setting,” sinabi ni Dr. Purdie. “Kung sa palagay ng mga manggagamot ay nasa peligro ang pangangalaga ng pasyente, maaaring maimpluwensyahan ang kanilang paghuhusga, kahit na ang paggamot ng ML ay buong nasuri at napatunayan.”

Sinabi ni Dr. Ipinahiwatig ni Conroy, Medical Physicist ng Princess Margaret, na pagkatapos ng matagumpay na pag-aaral, ang kasalukuyang paggamot ng ML ay ginagamit upang gamutin ang karamihan ng mga pasyente ng kanser sa prostate ni Princess Margaret.

Ang tagumpay na iyon ay dahil sa maingat na pagpaplano, pagsasama ng matalinong hakbang sa klinikal na kapaligiran, at paglahok ng maraming mga stakeholder sa buong proseso ng pagbuo ng isang matatag na programa ng ML, ipinaliwanag niya, na idinagdag na ang programa ay patuloy na pino, ang mga oncologist ay patuloy na kinunsulta at nagbibigay ng feedback at ang mga resulta kung gaano kahusay gumaganap ang paggamot sa ML sa klinika kawastuhan ibinahagi sa kanila.

“Napaka sistematiko namin sa kung paano namin ito pinagsama sa klinika ni Princess Margaret,” sabi ni Dr. Berlin, Clinician-Scientist at Radiation Oncologist ng Princess Margaret. “Upang mabuo ang nobelang software na ito, tumagal ng halos anim na buwan, ngunit upang makasakay ang lahat at maging komportable sa proseso, umabot ng higit sa dalawang taon. Ang paningin, tapang at kagitingan ang pangunahing sangkap,” at pinalad kami sa Si Princess Margaret ay mayroong mga namumuno sa disiplina na naglalaman ng mga katangiang ito. “Ang Berlin Berlin ay isang Assistant Professor din, Department of Radiation Oncology, University of Toronto.

Ang tagumpay para sa paglulunsad ng isang pag-aaral ng kalibre na ito ay nakasalalay sa pangako mula sa buong pangkat ng genitourinary radiation cancer ng Princess Margaret, kabilang ang radiation oncologists, mga medikal na pisiko, at radiation therapist. Ito ay isang malaking pagsisikap sa koponan ng multidisciplinary na may lahat na layunin na mapabuti ang paggamot sa radiation cancer para sa mga pasyente ng Princess Margaret.

Ang koponan ay nagpapalawak din ng kanilang gawain sa iba pang mga site ng kanser, kabilang ang baga at kanser sa suso na may layuning mabawasan ang cardiotoxicity, isang posibleng epekto ng paggamot.

Sanggunian: “Pagsasama ng klinika sa pag-aaral ng makina para sa paggamot na naka-target sa radiation ng pasyente na may kanser sa prostate” ni Chris McIntosh, Leigh Conroy, Michael C. Tjong, Tim Craig, Andrew Bayley, Charles Catton, Mary Gospodarowicz, Joelle Helou, Naghmeh Isfahanian, Vickie Kong, Tony Lam, Srinivas Raman, Padraig Warde, Peter Chung, Alejandro Berlin at Thomas G. Purdie, 3 Hunyo 2021, Likas na Gamot.
DOI: 10.1038 / s41591-021-01359-w

Ang iba pang mga may-akda na lumahok sa papel ay sina: Michael C. Tjong, Tim Craig, Andrew Bayley, Charles Catton, Mary Gospodarowicz, Joelle Helou, Naghmeh Isfahanian, Vickie Kong, Tony Lam, Srinivas Raman, Padraig Warde, at Peter Chung.

Ang gawaing ito ay suportado ng Canadian Institutes of Health Research, ang National Science and Engineering Research Council ng Canada at ang Princess Margaret Cancer Foundation.

Mga Pakikipagkumpitensya

Sina Chris McIntosh at Thomas Purdie ay nakatanggap ng mga royalties mula sa RaySearch Laboratories na may kaugnayan sa mga teknolohiya ng paggamot sa radiation sa ML. Ang natitirang mga may-akda ay iniulat na walang mga interes sa pakikipagkumpitensya sa pag-aaral na ito.

Tungkol sa Princess Margaret Cancer Center

Nakamit ng Princess Margaret Cancer Center ang isang internasyonal na reputasyon bilang isang pandaigdigang nangunguna sa paglaban sa kanser at paghahatid ng sarili ng paggamot sa cancer. Si Princess Margaret, isa sa nangungunang limang internasyonal na sentro ng pagsasaliksik ng cancer, ay miyembro ng University Health Network, na kasama rin ang Toronto General Hospital, Toronto Western Hospital, Toronto Rehabilitation Institute at ang Michener Institute for Education sa UHN. Ang lahat ng mga ospital sa pagsasaliksik ay kaanib sa University of Toronto.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang Koponan sa Underwater Archeology ay Nakahanap ng 9,000-Taong-Taong Mga Bato ng Artifact

Kredito: Unibersidad ng Texas sa Arlington Ang pangkat ng arkeolohiya sa ilalim ng dagat ay natagpuan ang mga sinaunang obsidian na natuklap na 2,000 milya...

Nabawasan ang Panganib sa Kanser Kabilang sa Mga Pasyente sa Pagkabigo ng Puso na Gumagamit ng Statins

Ang paggamit ng Statin ay na-link sa isang pinababang panganib ng cancer sa mga pasyente na may kabiguan sa puso. Kredito: European Heart...

Tagumpay sa Teknolohiya ng Ultrathin para sa Revolution ng Night Vision – “Ginawa Namin ang Hindi Makikita”

Sinabi ni Dr. Rosso Camacho Morales na ang mga mananaliksik ay "hindi nakikita, nakikita." May-akda: Jamie Kidston, Australian National University Hayaan may ilaw! ...

Kapag Kakulangan sa Trabaho ng mga empleyado, Nakakuha sila ng Paranoid – At Aggressive

Kung ang mga empleyado ay walang kapangyarihan sa lugar ng trabaho, maaari silang makaramdam ng mahina at paranoid. Sa halip, ang paranoia na...

Ang kabuuang solar eclipses ay nag-iilaw sa solar wind

Pinapayagan ng mga espesyal na filter na masukat ang mga siyentipiko ng iba't ibang mga temperatura sa corona sa panahon ng pangkalahatang mga eclipse...

Newsletter

Subscribe to stay updated.