Це третя стаття з шести частин серії, яка досліджує, як штучний інтелект (ШІ) змінює медичні дослідження та лікування.
Серйозність проблеми раку яєчників
Рак яєчників – це “рідкісна, недостатньо фінансована та смертельна” хвороба, каже Одра Мора, керівник Альянсу досліджень раку яєчників (Ocra), глобальної благодійної організації, що базується в Нью-Йорку.
Як і всі види раку, чим раніше його виявляють, тим краще. Більшість випадків раку яєчників починається з фаллопієвих труб, тому до моменту, коли рак вражає яйники, він може вже поширитися й в інших частинах тіла.
Рання діагностика з допомогою ШІ
“П’ять років до появи симптомів – це час, коли потрібно виявляти рак яєчників, щоб вплинути на смертність”, – зазначає пані Мора.
Однак нові аналізи крові, які використовують потужність ШІ, з’являються на горизонті для виявлення ознак раку на дуже ранніх стадіях.
Інноваційні технології тестування
Доктор Даніель Хеллер, біомедичний інженер з Центру раку Меморіал Слоун Кеттерінг в Нью-Йорку, працює над технологією тестування, що використовує нанотрубки – крихітні вуглецеві трубочки, які в 50 000 разів менші діаметра людського волосся.
Протягом останніх 20 років вчені почали відкривати нанотрубки, які можуть випромінювати флуоресцентне світло. За останнє десятиліття дослідники навчилися модифікувати властивості цих нанотрубок, щоб вони реагували на різні складові крові.
Складнощі та перспективи використання ШІ
Тим не менш, залишалася проблема інтерпретації сигналу, яку доктор Хеллер порівнює з пошуком відповідності для відбитка пальця. У даному випадку відбитком є шаблон молекул, що зв’язуються з датчиками, з різними чутливостями та силою зв’язку.
Проте ці шаблони занадто тонкі, щоб їх зміг визначити людина.
“Ми можемо переглянути дані, але не зрозуміємо їх”, – говорить він. “Ми можемо лише виявити відмінності за допомогою ШІ”.
Виклики на шляху до відкриттів
Розшифрування даних з нанотрубок вимагало завантаження інформації в алгоритм машинного навчання та позначення зразків, які походять від пацієнтів з раком яєчників.
Велика проблема в розробці кров’яних тестів полягає в тому, що рак яєчників є відносно рідкісним, що обмежує дані для навчання алгоритмів.
Доктор Хеллер описує навчання алгоритму на доступних даних з кількох сотень пацієнтів як “божий пас”.
Сподівання на майбутнє
Проте він зауважує, що ШІ зміг досягти більшої точності, ніж найкращі біомаркери раку, які є сьогодні, і це був лише перший тест.
Нова система проходить подальші дослідження, щоб визначити, чи можна її поліпшити, використовуючи більше датчиків та зразків від значно більшої кількості пацієнтів.
Доктор Хеллер має великі надії на цю технологію.
“Ми б хотіли створити інструмент, що дозволяв би лікарям швидко визначати, чи це, ймовірно, рак або ні”, – каже він.
ШІ в лікуванні пневмонії
Однак не тільки раннє виявлення рак яєчників може покращитися завдяки ШІ, але також і швидкість інших аналізів крові. Для пацієнтів з раком отримання діагнозу пневмонії може бути смертельним.
Компанія Karius, що базується в Каліфорнії, використовує ШІ для ідентифікації точного патогена пневмонії за 24 години та підбору відповідного антибіотика.
Це грамотно знижує кількість тестів, які раніше сягали 15-20 у перший тиждень перебування пацієнта в лікарні.
Штучний інтелект у дослідженнях
Доктор Славе Петровський розробив платформу ШІ, яка на основі біомаркерів з даних UK Biobank ідентифікує 120 захворювань з точністю понад 90%.
“Ці складні шаблони може виявитися лише ШІ”, – зазначає доктор Петровський, який є дослідником в компанії AstraZeneca.
Подальші кроки у медичних дослідженнях
Лише невелика кількість людей готова ділитися своєю медичною інформацією, і це серйозний бар’єр для досліджень. Однак Ocra фінансує великий реєстр пацієнтів з електронними медичними записами, щоб забезпечити доступ до даних для досліджень.
“Це лише початок – ми зараз у “дикому заході” ШІ”, – завершує пані Мора.
