Folosind o radiografie toracică de rutină, un instrument de inteligenţă artificială (AI) poate identifica nefumătorii care prezintă un risc ridicat de cancer pulmonar, potrivit unui studiu care va fi prezentat săptămâna viitoare la reuniunea anuală a Societăţii de Radiologie din America de Nord (RSNA 2023).
Cancerul pulmonar este cea mai frecventă cauză de deces prin cancer. Societatea Americană de Cancer estimează aproximativ 238.340 de cazuri noi de cancer pulmonar în Statele Unite în acest an şi 127.070 de decese cauzate de cancerul pulmonar.
Aproximativ 10-20% dintre cancerele pulmonare apar la „nefumători" - persoane care nu au fumat niciodată ţigări sau care au fumat mai puţin de 100 de ţigări în timpul vieţii lor.
Organizaţia experţilor în medicină primară, prevenţie clinică şi epidemiologie din Statele Unite ale Americii (United States Preventive Services Task Force - USPSTF) recomandă în prezent depistarea cancerului pulmonar cu ajutorul tomografiei computerizate cu doză mică pentru adulţii cu vârste cuprinse între 50 şi 80 de ani care au un istoric de fumat de cel puţin 20 de pachete de ţigări pe an şi care fumează în prezent sau au renunţat la fumat în ultimii 15 ani.
Totodată, USPSTF nu recomandă screeningul pentru persoanele care nu au fumat niciodată sau care au fumat foarte puţin.
Cu toate acestea, incidenţa cancerului pulmonar în rândul celor care nu au fumat niciodată este în creştere şi - în lipsa unei detecţii timpurii prin screening - atunci când sunt descoperite, aceste cancere tind să fie mai avansate decât cele găsite la fumători.
„Actualele ghiduri Medicare şi USPSTF recomandă screening-ul CT pentru cancerul pulmonar doar pentru persoanele cu un istoric substanţial de fumat", spune autorul principal al studiului, Anika S. Walia, student la medicină la Boston University şi cercetător la Centrul de cercetare cardiovasculară şi imagistică (CIRC) de la Massachusetts General Hospital (MGH) şi facultatea de medicină Harvard.
„Cu toate acestea, cancerul pulmonar este din ce în ce mai frecvent la cei care nu au fumat niciodată şi se prezintă adesea într-un stadiu avansat", notează ea.
Recomandările de screening la cei care nu au fumat niciodată lipsesc, potrivit specialiştilor, pentru că este dificil de prezis riscul de cancer pulmonar la această populaţie.
Scorurile existente de risc de cancer pulmonar necesită informaţii care nu sunt uşor disponibile pentru majoritatea persoanelor, cum ar fi istoricul familial de cancer pulmonar, testarea funcţiei pulmonare sau biomarkerii serici.
Pentru acest studiu, cercetătorii CIRC şi-au propus să îmbunătăţească predicţia riscului de cancer pulmonar la persoanele care nu au fumat niciodată, testând dacă un model de învăţare profundă ar putea identifica aceste persoane care prezintă un risc ridicat de cancer pulmonar, pe baza radiografiilor toracice din dosarul medical electronic.
Învăţarea profundă este un tip avansat de AI care poate fi antrenată să caute în imaginile cu raze X pentru a găsi modele asociate cu boala.
„Un avantaj major al acestei abordări, spun cercetătorii a fost faptul că necesită doar o singură imagine toracică cu raze X, care reprezintă una dintre cele mai comune teste din medicină şi este disponibilă pe scară largă în dosarul medical electronic al pacienţilor.
Modelul „CXR-Lung-Risk" a fost dezvoltat folosind 147.497 de radiografii toracice de la 40.643 de fumători asimptomatici şi nefumători din cadrul studiului de screening PLCO, pentru cancerul de prostată, pulmonar, colorectal şi ovarian, pentru a prezice riscul de mortalitate legat de plămâni, pe baza unei singure imagini cu raze X toracice.
Cercetătorii au validat extern modelul într-un grup separat de persoane care nu au fumat niciodată şi cărora li s-au făcut radiografii toracice de rutină în ambulatoriu între 2013 şi 2014.
Obiectivul principal a fost cancerul pulmonar incident la şase ani, identificat cu ajutorul codurilor din Clasificarea internaţională a bolilor.
Scorurile de risc au fost apoi convertite în grupuri de risc scăzut, moderat şi ridicat pe baza unor praguri de risc derivate din exterior.
Dintre cei 17.407 pacienţi (vârsta medie de 63 de ani) incluşi în studiu, 28% au fost consideraţi cu risc ridicat de către modelul de învăţare profundă, iar 2,9% dintre aceşti pacienţi au avut ulterior un diagnostic de cancer pulmonar.
Grupul cu risc ridicat a depăşit cu mult pragul de risc de 1,3% la şase ani în cazul în care screeningul CT pentru cancerul pulmonar este recomandat de Reţeaua Naţională americană de Cancer - National Comprehensive Cancer Network.
După ajustarea în funcţie de vârstă, sex, rasă, infecţii anterioare ale tractului respirator inferior şi boala pulmonară obstructivă cronică prevalentă, a existat în continuare un risc de 2,1 ori mai mare de a dezvolta cancer pulmonar în grupul cu risc ridicat în comparaţie cu grupul cu risc scăzut.
„Acest instrument de inteligenţă artificială deschide uşa pentru depistarea oportunistă a fumătorilor care nu au fumat niciodată şi care prezintă un risc ridicat de cancer pulmonar, folosind radiografiile toracice existente în dosarul medical electronic", a declarat autorul principal dr. Michael T. Lu, director al Centrului pentru inteligenţă artificială şi vicepreşedinte al CIRC la MGH.
Având în vedere că ratele de fumat sunt în scădere, abordările de detectare timpurie a cancerului pulmonar la cei care nu fumează vor fi din ce în ce mai importante, au concluzionat cercetătorii acestui studiu.
Foto: Radiografia toracică frontală arată o mică opacitate nodulară (săgeată) în zona pulmonară superioară stângă. Tomografia computerizată toracică axială, fără contrast, cu doză mică, arată un nodul solid de 9 mm (săgeată) în lobul superior stâng. Credit: RSNA/Anika S. Walia.
