Trí tuệ nhân tạo có thể được đào tạo để phát hiện nguy cơ ung thư tuyến tụy ba năm trước khi chẩn đoán: nghiên cứu

Theo một nghiên cứu mới, các thuật toán trí tuệ nhân tạo có thể là chìa khóa để xác định ai có nguy cơ mắc một trong những bệnh ung thư khó chẩn đoán sớm nhất: ung thư tuyến tụy.

Trong một nghiên cứu được công bố hôm thứ Hai trên tạp chí Nature Medicine, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng với sự trợ giúp của AI, họ có thể xác định những người có nguy cơ phát triển ung thư tuyến tụy cao nhất trong khoảng ba năm trước khi chẩn đoán hoàn toàn bằng cách sử dụng hồ sơ bệnh án của bệnh nhân.

Các nhà nghiên cứu cho biết, nó có thể là yếu tố đột phá trong cuộc chiến chống loại ung thư phát triển nhanh và khó phát hiện này.

“Một trong những quyết định quan trọng nhất mà các bác sĩ lâm sàng phải đối mặt hàng ngày là ai có nguy cơ mắc bệnh cao và ai sẽ được hưởng lợi từ việc xét nghiệm thêm, điều này cũng có nghĩa là các thủ thuật xâm lấn hơn và tốn kém hơn mang lại rủi ro cho chính họ,” Chris Sander, giảng viên Khoa Sinh học Hệ thống tại Viện Blavatnik tại Trường Y Harvard và là đồng nghiên cứu cao cấp, cho biết trong một thông cáo báo chí.

“Một công cụ AI có thể tập trung vào những người có nguy cơ mắc bệnh ung thư tuyến tụy cao nhất, những người được hưởng lợi nhiều nhất từ các xét nghiệm tiếp theo có thể giúp ích rất nhiều trong việc cải thiện việc ra quyết định lâm sàng.”

Tiền sử gia đình mắc bệnh ung thư tuyến tụy và sự hiện diện của một số đột biến gen nhất định sẽ đánh dấu từng bệnh nhân để sàng lọc mục tiêu và xét nghiệm sớm, nhưng điều này vẫn khiến nhiều bệnh nhân bị bỏ sót mà không có cách nào để biết họ có nguy cơ cao hơn.

Việc xác định sớm bất kỳ bệnh ung thư nào là rất quan trọng để phục hồi, nhưng nó đặc biệt cấp bách với bệnh ung thư tuyến tụy, đây là một trong những bệnh ung thư khó phát hiện nhất ở giai đoạn đầu thời điểm nó có khả năng chữa khỏi cao nhất.

Nó bắt đầu ở tuyến tụy, một cơ quan phía sau dạ dày tạo ra các enzym và kích thích tố để hỗ trợ tiêu hóa và điều chỉnh lượng đường trong máu. Nhưng ung thư tuyến tụy thường không gây ra bất kỳ triệu chứng nào cho đến khi nó lan ra ngoài tuyến tụy đến các cơ quan khác, lúc đó cơ hội đánh bại nó thấp hơn nhiều.

Các bác sĩ lâm sàng đã đặt biệt danh cho tuyến tụy là “cơ quan giận dữ,” bản phát hành giải thích, vì việc thực hiện sinh thiết trên tuyến tụy khó khăn như thế nào.

Theo Hiệp hội Ung thư Canada, chỉ có khoảng 10 phần trăm những người được chẩn đoán mắc bệnh ung thư tuyến tụy ở Canada sẽ sống sót sau năm năm.

Trong nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã đào tạo các mô hình trí tuệ nhân tạo trên dữ liệu lâm sàng từ Đan Mạch trên 6,2 triệu bệnh nhân trong hơn 41 năm. Trong số mẫu này, khoảng 24.000 người sẽ được chẩn đoán mắc bệnh ung thư tuyến tụy vào một thời điểm nào đó.

Bằng cách sắp xếp lượng dữ liệu khổng lồ này, các thuật toán AI có thể tập hợp các dấu hiệu cảnh báo ung thư tuyến tụy trong các khung thời gian cụ thể. Sau khi AI đã học được các “mã bệnh” này, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các thuật toán AI về cơ bản chính xác hơn trong việc dự đoán ai sẽ phát triển ung thư tuyến tụy so với ước tính trên toàn dân số dựa trên mức độ mắc bệnh.

Để kiểm tra thêm, họ đã sử dụng thuật toán thành công nhất và sử dụng nó với một nhóm thuần tập mới: ba triệu bệnh nhân từ bộ dữ liệu của Cơ quan Quản lý Y tế Cựu chiến binh Hoa Kỳ, kéo dài 21 năm.

Tập dữ liệu này chứa 3.900 bệnh nhân được chẩn đoán mắc bệnh ung thư tuyến tụy. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng thuật toán AI của họ có khả năng dự đoán kém hơn một chút so với nhóm thuần tập Đan Mạch, đây là một mẫu quốc gia thực sự, nhưng khi được đào tạo lại trên dữ liệu của Hoa Kỳ, độ chính xác của nó đã được cải thiện.

Ung thư tuyến tụy khó sàng lọc hơn nhiều so với các bệnh ung thư khác. Trong khi chụp quang tuyến vú, phết tế bào cổ tử cung và xét nghiệm máu sẽ cho phép các bác sĩ dễ dàng tìm kiếm ung thư vú, ung thư cổ tử cung và ung thư tuyến tiền liệt, các phương pháp sàng lọc ung thư tuyến tụy lại đắt hơn. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng các bác sĩ ít có khả năng yêu cầu bệnh nhân chụp CT hoặc MRI để sàng lọc ung thư tuyến tụy mà không có tiền sử gia đình thường được sử dụng để đánh giá rủi ro.

Việc có thể xác định những người thực sự cần xét nghiệm nhiều hơn và những người không cần xét nghiệm sẽ không chỉ tiết kiệm thời gian và nguồn lực mà còn có thể phát hiện sớm hơn nhiều trường hợp mắc bệnh ung thư ác tính này.

Nếu bệnh nhân được chẩn đoán ở giai đoạn đầu, tỷ lệ sống sót sau 5 năm tăng lên 44%, thông cáo cho biết - nhưng hiện tại, chỉ có khoảng 12% trường hợp được chẩn đoán sớm như vậy. Nếu khối u lan ra ngoài tuyến tụy, tỷ lệ sống sót sau 5 năm có thể xuống thấp tới 2%.

Sander cho biết: “Tỷ lệ sống sót thấp đó bất chấp những tiến bộ rõ rệt trong kỹ thuật phẫu thuật, hóa trị và liệu pháp miễn dịch. Vì vậy, bên cạnh các phương pháp điều trị tinh vi, rõ ràng cần phải sàng lọc tốt hơn, thử nghiệm có mục tiêu hơn và chẩn đoán sớm hơn, và đây là lúc phương pháp tiếp cận dựa trên AI trở thành bước quan trọng đầu tiên trong chuỗi liên tục này.”

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sự thay đổi về độ chính xác đối với thuật toán AI của họ khi được giới thiệu với dữ liệu của một quốc gia mới cho thấy rằng để phương pháp này thành công, các mô hình AI cần được đào tạo trên các bộ dữ liệu lớn hoặc càng cục bộ càng tốt để nắm bắt các mẫu nhân khẩu học cụ thể về rủi ro.

“Nhiều loại ung thư, đặc biệt là những loại khó xác định và điều trị sớm, gây ra thiệt hại không cân xứng cho bệnh nhân, gia đình và toàn bộ hệ thống chăm sóc sức khỏe,” Søren Brunak, giám đốc nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Protein của Quỹ Novo Nordisk tại Đại học Copenhagen và là đồng nghiên cứu viên cao cấp, cho biết trong bản phát hành. “Sàng lọc dựa trên AI là cơ hội để thay đổi quỹ đạo của ung thư tuyến tụy, một căn bệnh nguy hiểm nổi tiếng là khó chẩn đoán sớm và điều trị kịp thời khi cơ hội thành công là cao nhất.”

Bản tiếng Việt của The Canada Life