Ứng dụng AI giúp nâng cao hiệu quả sàng lọc loại ung thư phổ biến ở nữ giới

Tiềm năng của trí tuệ nhân tạo trong chẩn đoán ung thư vú

Thời gian gần đây, thế giới đã có những bước đột phá đáng chú ý khi ứng dụng AI nhằm mục đích xác định nguy cơ ung thư, trong số đó có ung thư vú. AI đang thể hiện tiềm năng đầy hứa hẹn trong việc chẩn đoán, dự đoán và thậm chí là điều trị một số loại bệnh khác nhau.

Ưu điểm vượt trội của AI nằm ở khả năng phân tích hình ảnh y khoa. AI đặc biệt thành thạo trong việc nhận dạng mẫu, giúp hỗ trợ việc phát hiện nhiều loại bệnh khác nhau. Bên cạnh đó, AI có thể dựa trên hồ sơ sức khỏe điện tử của bệnh nhân để đưa ra kết luận về xác suất mắc một căn bệnh nhất định.

Trong một nghiên cứu toàn diện được công bố trên tạp chí Radiology, các nhà khoa học tại Mỹ cho biết, các thuật toán trí tuệ nhân tạo đã chứng minh hiệu suất vượt trội so với mô hình rủi ro lâm sàng tiêu chuẩn trong việc dự đoán nguy cơ ung thư vú.

Các mô hình này sử dụng hình ảnh chụp X-quang tuyến vú làm nguồn dữ liệu duy nhất, mang lại những lợi thế tiềm năng trong việc nâng cao hiệu quả dự đoán ung thư.

Tiến sĩ, bác sĩ Vignesh A. Arasu - trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: "Các mô hình rủi ro lâm sàng phụ thuộc nhiều vào việc thu thập thông tin từ các nguồn khác nhau, không phải lúc nào cũng có sẵn hoặc thu thập được. Những tiến bộ gần đây trong việc ứng dụng công nghệ AI học sâu (deep learning) cung cấp cho chúng tôi khả năng trích xuất hàng trăm đến hàng nghìn tính năng chụp nhũ ảnh bổ sung".

Một số thuật toán AI xuất sắc trong việc dự đoán những bệnh nhân có nguy cơ cao mắc bệnh ung thư cách quãng, rất nguy hiểm và khó dự đoán, thông thường bác sĩ phải đọc lại hình ảnh chụp X-quang tuyến vú, sàng lọc bổ sung và chụp ảnh theo dõi cách quãng. 

Ngay cả các thuật toán AI được đào tạo trong khoảng thời gian ngắn (thấp nhất là 3 tháng) cũng có thể dự đoán nguy cơ ung thư trong vòng 5 năm khi không có dấu hiệu ung thư nào được phát hiện lâm sàng bằng cách chụp nhũ ảnh sàng lọc. Khi được sử dụng kết hợp, các mô hình rủi ro lâm sàng và AI sẽ cải thiện hơn nữa khả năng dự đoán ung thư.

Trong một nghiên cứu khác của các nhà khoa học Thụy Điển được đăng trên tạp chí Lancet Oncology, kết quả thử nghiệm cũng cho thấy trí tuệ nhân tạo có thể sàng lọc ung thư vú với độ chính xác tương đương 2 bác sĩ X-quang làm việc cùng nhau và không làm tăng số lượng kết quả dương tính giả.

Các nghiên cứu trước đây về việc AI có thể chẩn đoán chính xác ung thư vú qua ảnh chụp X-quang hay không thường được thực hiện hồi cứu, đánh giá hiệu suất của AI dựa trên các bản quét đã được các bác sĩ lâm sàng chẩn đoán trước đó. Tuy nhiên, nghiên cứu mới, với sự tham gia của hơn 80.000 phụ nữ ở độ tuổi trung bình là 54, đã so sánh trực tiếp kết quả chẩn đoán của AI với kết quả chẩn đoán thông thường do các bác sĩ đưa ra.

Một nửa số bản chụp X-quang của 80.000 phụ nữ được đánh giá bởi 2 bác sĩ X-quang. Nửa còn lại được đánh giá bởi AI. Sau khi AI đã đánh giá, các kết quả vẫn được đưa cho một hoặc hai bác sĩ X quang để kiểm tra lại.

28% số bản chụp mà AI đánh giá là "đáng nghi" (tương đương với 244 phụ nữ) thực sự là các ca ung thư. Ở nhóm 2 bác sĩ, tỷ lệ này là 25% (203 phụ nữ). Nhìn chung, AI không tạo ra nhiều kết quả dương tính giả (bản chụp bình thường bị đánh giá là bất thường) hơn so với 2 bác sĩ. Tỷ lệ dương tính giả là 1,5% ở cả hai nhóm.

Nhóm tác giả cho biết, khối lượng công việc của các bác sĩ-X quang trong nhóm có hỗ trợ của AI giảm 44% so với nhóm tiêu chuẩn, tương đương gần 37.000 lần đọc.

Tiến sĩ Kristina Lång - trưởng nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Lund (Thụy Điển) cho biết: "Tiềm năng lớn nhất của AI hiện nay là giúp các bác sĩ X-quang bớt gánh nặng hơn do phải đọc nhũ ảnh quá nhiều. Hệ thống sàng lọc bằng AI của chúng tôi vẫn yêu cầu ít nhất 1 bác sĩ X-quang phụ trách kiểm tra lại, nhưng sẽ không cần quy trình đọc kép bởi 2 bác sĩ, giảm bớt áp lực về khối lượng công việc và cho phép các bác sĩ X quang tập trung vào các chẩn đoán nâng cao hơn; đồng thời rút ngắn thời gian chờ đợi cho bệnh nhân".

Mỗi năm trên thế giới có hơn 2,3 triệu phụ nữ mắc ung thư vú

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ung thư vú là loại ung thư phổ biến nhất trên toàn cầu, với hơn 2,3 triệu phụ nữ mắc bệnh mỗi năm. Tại Anh, có hơn 55.000 ca mắc mới ung thư vú và căn bệnh này đã cướp đi sinh mạng của 11.500 phụ nữ mỗi năm. Ở Mỹ, nó tấn công 266.000 người mỗi năm và giết chết 40.000 người. 

Ung thư vú xuất phát từ một tế bào ung thư phát triển trong niêm mạc của một ống dẫn hoặc tiểu thùy ở một bên vú. Khi ung thư vú đã lan ra các mô xung quanh, nó được gọi là "xâm lấn". 

Hầu hết các trường hợp phát triển ở những người trên 50 tuổi nhưng phụ nữ trẻ đôi khi cũng mắc căn bệnh này. Ung thư vú có thể phát triển ở nam giới, mặc dù trường hợp này rất hiếm.

Mặc dù ung thư vú có thể phát triển mà không có lý do rõ ràng, nhưng có một số yếu tố nguy cơ có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh, chẳng hạn như di truyền. Triệu chứng đầu tiên thông thường là một khối u không đau ở vú, mặc dù hầu hết không phải là ung thư và là u nang chứa đầy chất lỏng, lành tính. Nơi đầu tiên mà ung thư vú thường lan đến là các hạch bạch huyết ở nách. Nếu điều này xảy ra, bạn sẽ bị sưng hoặc nổi cục ở nách.

Chụp X-quang tuyến vú định kỳ được khuyến nghị đối với phụ nữ trong độ tuổi từ 50 đến 70. Khám sàng lọc và tầm soát có thể cải thiện tiên lượng và giảm tỷ lệ tử vong cho bệnh nhân ung thư vú bằng cách phát hiện sớm hơn, đồng thời điều trị cũng dễ dàng hơn.