Резюме: новый алгоритм обработки естественного языка способен анализировать записи врачей и предсказывать выживаемость больных раком в течение следующих 60 месяцев с точностью 80%.
Группа исследователей из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia – UBC) создала модель искусственного интеллекта (ИИ), которая более точно предсказывает выживаемость больных раком и использует более доступные данные, чем предыдущие инструменты.
В модели используется обработка естественного языка (NLP) — ветвь искусственного интеллекта, которая понимает сложный человеческий язык — для анализа записей онколога после первоначального визита пациента на консультацию — первого шага на пути к раку после постановки диагноза.
Было показано, что путем определения характеристик, уникальных для каждого пациента, модель предсказывает шестимесячную, 36-месячную и 60-месячную выживаемость с точностью более 80 процентов.
Результаты исследования были опубликованы в JAMA Network Open.
«Прогнозирование выживаемости при раке — важный фактор, который можно использовать для улучшения лечения рака», — сказал ведущий автор исследования доктор Джон-Хосе Нуньес (John-Jose Nunez), психиатр и научный сотрудник Центра расстройств настроения UBC.
«ИИ может предложить поставщикам медицинских услуг направить пациента в службу поддержки раньше или заранее предложить более агрессивный вариант лечения. Мы надеемся, что такой инструмент можно будет использовать для персонализации и оптимизации лечения, которое пациент получает сразу же, обеспечивая ему наилучший возможный результат».
Традиционно показатели выживаемости при раке рассчитывались ретроспективно и классифицировались только по нескольким общим факторам, таким как локализация рака и тип опухоли. Несмотря на знакомство с этими показателями, онкологам может быть сложно точно предсказать выживаемость отдельного пациента из-за множества сложных факторов, влияющих на результаты лечения пациентов.
Модель, разработанная доктором Нуньесом и его сотрудниками, в которую входят исследователи из отдела компьютерных наук и психиатрии Университета Британской Колумбии, способна находить уникальные подсказки в исходном консультационном документе пациента, чтобы обеспечить более точную оценку. Она также применима ко всем видам рака, в то время как предыдущие модели были ограничены определенными типами рака.
«ИИ, по сути, читает консультационный документ так же, как его читал бы человек», — сказал доктор Нуньес. «В этих документах есть много деталей, таких как возраст пациента, тип рака, основные состояния здоровья, употребление психоактивных веществ в прошлом и семейный анамнез. ИИ объединяет все это, чтобы нарисовать более полную картину результатов лечения пациентов».
Исследователи обучили и протестировали модель, используя данные 47 625 пациентов во всех шести онкологических учреждениях Британской Колумбии. В целях защиты конфиденциальности все данные пациентов надежно хранились в Британском онкологическом агентстве (BC Cancer) и были представлены анонимно. В отличие от просмотра карт помощниками-исследователями, новый подход ИИ имеет дополнительное преимущество, заключающееся в сохранении полной конфиденциальности записей пациентов.
«Поскольку модель обучена на BC данные, это делает ее потенциально мощным инструментом для прогнозирования выживания при раке здесь, в провинции Британской Колумбии», — сказал доктор Нуньес.
В будущем эту технологию можно будет применять в онкологических клиниках Канады и всего мира.
«Самое замечательное в нейронных моделях НЛП — это то, что они хорошо масштабируются, переносимы и не требуют структурированных наборов данных», — отметил доктор Нуньес. «Мы можем быстро обучить эти модели, используя локальные данные, чтобы повысить производительность в новом регионе. Я подозреваю, что эти модели обеспечивают хорошую основу в любой точке мира, где пациенты могут обратиться к онкологу».
В другом направлении работы д-р Нуньес изучает, как с помощью передовых методов искусственного интеллекта облегчить психиатрическую и консультационную помощь онкологическим больным. Он предвидит будущее, в котором ИИ будет интегрирован во многие аспекты системы здравоохранения для улучшения ухода за пациентами.
«Я вижу, что ИИ действует почти как виртуальный помощник для врачей», — сказал доктор Нуньес. «Поскольку медицина становится все более и более продвинутой, наличие ИИ для помощи в сортировке и осмыслении всех данных поможет информировать врачей о решениях. В конечном итоге это поможет улучшить качество жизни и результаты лечения пациентов».
Original Research: Open access.
“Predicting the Survival of Patients With Cancer From Their Initial Oncology Consultation Document Using Natural Language Processing” by John-Jose Nunez et al. JAMA Network Open
