REDMOD encuentra signos de tumor tan pronto como 3 años antes del diagnóstico clínico estándar
Una herramienta de inteligencia artificial (IA) puede detectar el cáncer de páncreas en etapa temprana en exploraciones médicas estándar hasta tres años antes de un diagnóstico clínico, según un estudio de la Clínica Mayo. Al identificar patrones sutiles invisibles para el ojo humano, la herramienta casi duplicó la precisión de los especialistas en la identificación de la enfermedad mientras aún es potencialmente curable.
Los investigadores descubrieron que el modelo de IA, conocido como REDMOD, podía identificar la “firma” del cáncer incluso cuando un páncreas parecía completamente normal para los radiólogos expertos.
“La mayor barrera para salvar vidas del cáncer de páncreas ha sido nuestra incapacidad de ver la enfermedad cuando todavía es curable”, dijo Ajit Goenka, MD, autor principal del estudio en la Clínica Mayo, en una noticia. “Esta IA ahora puede identificar la firma del cáncer de un páncreas de apariencia normal, y puede hacerlo de manera confiable a lo largo del tiempo y en diversos entornos clínicos”.
El estudio, “IA de próxima generación para la detección de cáncer de páncreas visualmente oculto en un entorno de baja prevalencia con estabilidad longitudinal y generalización multiinstitucional“, fue publicado en la revista Gut y financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), entre otros.
El desafío de la detección temprana
El cáncer de páncreas es uno de los tipos de cáncer más mortales. Una gran parte de la razón por la que la enfermedad tiene una tasa de mortalidad tan alta es que la mayoría de los pacientes no son diagnosticados hasta que el cáncer ya ha avanzado y se ha extendido más allá del páncreas, momento en el que es mucho más difícil de tratar. Encontrar formas de mejorar el diagnóstico precoz del cáncer de páncreas es, por lo tanto, un objetivo clave para los científicos que trabajan para mejorar los resultados en esta enfermedad.
Para visualizar el páncreas, los médicos a menudo confían en tomografías computarizadas del abdomen. Esto es bastante confiable para detectar tumores grandes y avanzados, pero cuando un tumor está en etapas tempranas, generalmente es demasiado pequeño para ser claramente visible para los expertos que interpretan el escaneo.
Ahora, los investigadores están explorando si la IA podría ayudar a los expertos a hacer llamadas más precisas en las primeras etapas. La IA es una amplia categoría de herramientas computacionales que funcionan alimentando a un ordenador con un gran conjunto de datos, que utiliza para identificar patrones que luego se pueden aplicar a futuros conjuntos de datos. La idea básica es que los sistemas informáticos basados en IA podrían ser capaces de detectar cambios mínimos indicativos de cáncer que no son fácilmente vistos ni siquiera por el experto humano más experimentado.
La herramienta de IA utilizada en este estudio se llama MODel de Detección Temprana basado en Radiomics, o REDMOD para abreviar. Para entrenar el programa, los investigadores utilizaron tomografías computarizadas estándar de casi 1.000 personas, 156 que fueron diagnosticadas con cáncer de páncreas y 813 que no tenían cáncer.
“Al aprovechar un gran conjunto de datos clínicamente representativo y metodologías avanzadas de IA, este trabajo establece la validez clínica del marco REDMOD para la detección preclínica [de cáncer de páncreas]”, escribieron los científicos.
Luego, los investigadores probaron su algoritmo utilizando tomografías computarizadas de un grupo separado de casi 500 pacientes, entre los cuales 63 fueron diagnosticados más tarde con cáncer de páncreas.
Cuando los expertos revisaron estas exploraciones sin asistencia de IA, identificaron correctamente poco más de un tercio (38,9%) de los casos de cáncer. Sin embargo, con la ayuda de REDMOD, casi tres cuartas partes (73%) de los casos de cáncer se identificaron con precisión, con un tiempo medio de diagnóstico de más de un año.
Al mirar solo las exploraciones tomadas al menos dos años antes del diagnóstico, los expertos que utilizan el programa de IA identificaron con precisión alrededor de dos tercios (68%) de los casos de cáncer, mientras que los expertos sin IA pudieron identificar menos de una cuarta parte (23%) de los casos. Los investigadores también señalaron que la precisión de la IA era consistente en los escaneos de diferentes centros y al analizar los escaneos del mismo paciente tomado en diferentes momentos.
Avanzando hacia el uso clínico
“Este estudio valida a REDMOD como un marco de IA totalmente automatizado que puede identificar la firma de imagen del [cáncer pancreático en etapa temprana] a partir de tomografías computarizadas de rutina con plazos de entrega sustanciales y rendimiento superior al de los radiólogos expertos”, concluyeron los científicos. “La capacidad demostrada del marco para detectar constantemente estas señales ocultas en un gran conjunto de datos orientado clínicamente, combinada con su alta estabilidad longitudinal y especificidad validada, establece una base sólida para la detección temprana aumentada por IA”.
Investigadores de Mayo están llevando a cabo actualmente un estudio llamado Inteligencia Artificial para la Detección Temprana de Cáncer Pancreático (AI-PACED) para probar prospectivamente cómo esta herramienta de IA podría usarse para mejorar la atención al paciente.
“Si bien la validación prospectiva es primordial para confirmar la utilidad clínica, el marco REDMOD representa un avance significativo hacia el cambio del paradigma para [el cáncer de páncreas] de un diagnóstico sintomático en etapa tardía a la interceptación preclínica proactiva, ofreciendo una esperanza tangible para mejorar los resultados en esta enfermedad desafiante”, escribieron los investigadores.
