Mentre la scienza cerca modi per migliorare il rilevamento del cancro al seno, l’intelligenza artificiale sta dimostrando di essere in grado di rilevarlo meglio degli esseri umani.
Un recente studio svedese ha scoperto che l’intelligenza artificiale (Ai) è in grado di rilevare il 20% in più di cancri al seno rispetto ai radiologi esperti e di ridurre il carico di lavoro di lettura della mammografia di oltre il 40%. Lo studio indica che l’intelligenza artificiale potrebbe essere uno strumento utile per il rilevamento del cancro al seno e per aiutare medici e radiologi a svolgere il proprio lavoro in modo più efficace.
Lo studio randomizzato, controllato e basato sulla popolazione, pubblicato su The Lancet Oncology, ha esaminato 80.033 mammografie di donne in Svezia. I partecipanti avevano tra i 40 e gli 80 anni di età e sono stati divisi in due gruppi. Tra aprile 2021 e luglio 2022 le mammografie di un gruppo di donne sono state lette dall’intelligenza artificiale prima di essere analizzate da un radiologo, mentre il secondo gruppo è stato letto da due radiologi senza l’uso dell’intelligenza artificiale.
Il gruppo le cui mammografie sono state lette dall’intelligenza artificiale e da un radiologo ha rilevato il 20% in più di tumori rispetto al gruppo le cui mammografie sono state lette da due radiologi.
«Nel nostro studio abbiamo utilizzato l’intelligenza artificiale per identificare gli esami di screening ad alto rischio di cancro al seno, sottoposti a doppia lettura da parte dei radiologi. I restanti esami sono stati classificati a basso rischio e sono stati letti solo da un radiologo. Nella lettura dello schermo, i radiologi hanno utilizzato l’intelligenza artificiale come supporto per il rilevamento, evidenziando risultati sospetti sulle immagini», afferma Kristina Lång in un articolo sullo studio sul sito web dell’Università di Lund. Lång è la ricercatrice principale dello studio e professoressa associata di radiologia diagnostica presso l’Università di Lund, nonché consulente presso l’ospedale universitario di Skåne.
Lo studio ha rilevato che nel gruppo dell’intelligenza artificiale, il 75% dei tumori rilevati sono risultati invasivi e il 25% erano in situ. Nel gruppo di controllo, ovvero quello in cui due radiologi avevano effettuato l’analisi mammografica, l’81% dei tumori sono risultati invasivi e il 19% erano in situ.
Carcinoma in situ
Il carcinoma in situ si verifica quando le cellule possono sembrare cancerose al microscopio, ma sono localizzate e non si sono diffuse oltre la loro fonte. Le parole «in situ» significano «nel suo posto originale». Il carcinoma in situ è considerato uno stadio zero o un cancro non invasivo. Le cellule in situ non sono maligne o tumorali, ma a volte possono diventare tumorali e diffondersi dalla loro posizione originale.
Il carcinoma in situ può verificarsi in qualsiasi parte del corpo, ma esistono due tipi associati al carcinoma mammario duttale in situ (Dcis) e al carcinoma lobulare in situ (Lcis).
Il carcinoma duttale in situ si verifica quando le cellule crescono nei dotti lattiferi del seno, mentre il carcinoma lobulare in situ significa che crescono nei lobuli delle ghiandole mammarie che producono il latte.
Il carcinoma mammario duttale in situ (Dcis) si trasforma in cancro solo in circa il 20% dei casi.
È importante che le donne comprendano il significato del carcinoma in situ – e in particolare del carcinoma mammario duttale in situ (Dcis) e del carcinoma lobulare in situ (Lcis), che riguardano il seno – per decidere se vorrebbero che fosse trattato o meno. Molti medici potrebbero non spiegare completamente il Dcis e l’Lcis, il che potrebbe indurre le donne a sottoporsi a trattamenti non necessari. Il rilevamento di questi tipi di cancro tramite la mammografia consente a medici e oncologi di prestarvi attenzione per garantire che le cellule non si diffondano dalla loro origine e non si sviluppino in futuro nel cancro al seno.
Riduzione del carico di lavoro
Lo studio ha inoltre concluso che il carico di lavoro relativo alla lettura delle mammografie è stato ridotto del 44% utilizzando l’intelligenza artificiale. Il gruppo supportato dall’intelligenza artificiale ha effettuato 46.345 mammografie e, secondo la Lång, i radiologi leggono una media di 50 esami di screening all’ora. I ricercatori hanno stimato che l’intelligenza artificiale ha ridotto di circa cinque mesi il tempo necessario ai radiologi per leggere quel numero di screening.
In Svezia, ogni esame di screening del seno viene letto da due radiologi senologi, per garantirne l’accuratezza. Tuttavia vi è attualmente una carenza di radiologi senologici in Svezia e altrove. Forse in futuro, l’aggiunta dell’intelligenza artificiale potrà aiutare ad alleviare alcune delle ore di lavoro necessarie per leggere i risultati degli esami di screening del seno.
Non ha influenzato i falsi positivi
«Abbiamo scoperto che l’uso dell’intelligenza artificiale ha portato all’individuazione del 20% (41) in più di tumori rispetto allo screening standard, senza influenzare i falsi positivi. Un falso positivo nello screening si verifica quando una donna viene richiamata ma viene ‘scagionata’ dal sospetto di cancro dopo l’esame», afferma Kristina Lång.
I falsi positivi rappresentano un problema per i programmi di screening mammografico. Si ritiene che la possibilità di avere un falso positivo dopo una singola mammografia sia compresa tra il 7 e il 12% circa ed è più comune nelle donne più giovani e nelle donne con seni densi (circa il 40% delle donne). Tuttavia, le probabilità di ricevere un risultato falso positivo aumentano nel tempo, con un rischio che dopo 10 anni di mammografie annuali sale tra il 50 e il 60%.
Medici e scienziati sono urgentemente alla ricerca di metodi più efficaci per rilevare il cancro al seno e prevederne il rischio, poiché i tassi di incidenza stanno aumentando a un ritmo dello 0,5% all’anno. Il cancro al seno rappresenta oggi circa il 30% di tutti i nuovi tumori diagnosticati ogni anno nelle donne negli Stati Uniti ed è attualmente il cancro più comune al mondo: rappresenta il 12,5% di tutti i nuovi casi annuali di cancro in tutto il mondo.
Altri studi che utilizzano l’intelligenza artificiale per rilevare il cancro al seno
Anche altri studi hanno esplorato come l’intelligenza artificiale può aiutare a identificare il cancro al seno.
Uno studio ha dimostrato che l’intelligenza artificiale è migliore nel prevedere il rischio di cancro al seno rispetto ai modelli di rischio clinico standard. Lo studio ha utilizzato mammografie valutate con cinque algoritmi di intelligenza artificiale e tutti erano in grado di prevedere il rischio di cancro al seno fino a cinque anni molto meglio rispetto ai modelli standard utilizzati per determinare il rischio. Gli algoritmi hanno identificato sia i tumori non individuati sia le caratteristiche del tessuto mammario che aiutano a prevedere futuri tumori. Lo studio ha inoltre scoperto che la combinazione degli algoritmi di intelligenza artificiale e dei modelli di rischio ha ulteriormente migliorato la previsione del cancro al seno.
Un articolo pubblicato su Becker’s Hospital Review afferma che i medici ungheresi utilizzano un’intelligenza artificiale che è in grado di rilevare il cancro al seno quattro anni prima che si sviluppi. La tecnologia si chiama rilevamento assistito da computer e, con essa, l’intelligenza artificiale può identificare le aree su una mammografia che radiologi e medici dovrebbero ispezionare più da vicino.
Il laboratorio di informatica e intelligenza artificiale del Mit ha anche sviluppato un modello di previsione basato sull’intelligenza artificiale in grado di prevedere lo sviluppo del cancro al seno fino a cinque anni in anticipo semplicemente utilizzando la mammografia di una paziente. L’algoritmo è stato addestrato utilizzando più di 200 mila esami ed era significativamente più accurato rispetto ai metodi precedenti nel prevedere il rischio di cancro e nell’identificare i gruppi ad alto rischio. Uno studio sui risultati è stato pubblicato su Science Translational Medicine.
Un recente studio pubblicato su Radiology ha valutato quanto potrebbe essere efficace l’intelligenza artificiale per individuare il cancro al seno. Utilizzando un algoritmo di intelligenza artificiale disponibile in commercio, i ricercatori hanno confrontato l’intelligenza artificiale con 552 lettori umani di mammografie di screening. Lo studio ha scoperto che l’intelligenza artificiale ha avuto le stesse prestazioni dei lettori umani nel rilevare il cancro al seno.
Il National Cancer Institute stima che circa il 20% dei tumori al seno non vengono rilevati mediante la mammografia. Forse l’aggiunta di algoritmi di intelligenza artificiale potrebbe essere in grado di aumentare il rilevamento del cancro al seno e aumentare le probabilità di sopravvivenza delle donne.
Allora cosa riserva il futuro all’utilizzo dell’intelligenza artificiale per lo screening del cancro al seno? In una dichiarazione sul sito web dell’Università di Lund sullo studio svedese, la principale autrice Kristina Lång afferma che lo screening è un processo complesso. «L’equilibrio tra benefici e danni deve essere sempre preso in considerazione. Solo perché un metodo di screening rileva più tumori non significa necessariamente che sia un metodo migliore. Ciò che è importante è trovare un metodo in grado di identificare tumori clinicamente significativi in una fase precoce. Tuttavia, questo deve essere bilanciato con il danno dei falsi positivi e della sovra-diagnosi dei tumori indolenti. I risultati della nostra prima analisi mostrano che lo screening supportato dall’intelligenza artificiale è sicuro poiché il tasso di rilevamento del cancro non è diminuito nonostante una sostanziale riduzione del numero di screening e di carico di lavoro di lettura».
La Lång ha affermato che un’analisi pianificata dei cancri intervallo, tumori che si manifestano improvvisamente tra degli screening regolari e sono spesso aggressivi, mostrerà se lo screening supportato dall’intelligenza artificiale porta anche a un programma di screening più accurato ed efficace.
Articolo in inglese: Is AI the Future of Breast Cancer Detection?
