Inteligência Artificial pode prever malignidade para múltiplos nódulos pulmonares

Uma equipe de pesquisadores da China e da Coréia do Sul desenvolveu um modelo de aprendizado de máquina que utiliza características do nódulo na TC e o associa a informações sociodemográficas para prever o risco de malignidade em pacientes com múltiplos nódulos pulmonares.

01 Mar, 2021

Um algoritmo de inteligência artificial (IA) foi capaz de prever o risco de câncer em pacientes com múltiplos nódulos pulmonares durante o rastreamento de câncer de pulmão por TC, de acordo com uma pesquisa publicada online em 24 de fevereiro na Clinical Cancer ResearchUma equipe de pesquisadores da China e da Coréia do Sul desenvolveu um modelo de aprendizado de máquina que utiliza características do nódulo na TC e o associa a informações sociodemográficas para prever o risco de malignidade em pacientes com múltiplos nódulos pulmonares. Nos testes, o algoritmo - chamado PKU-M - produziu melhores resultados do que os modelos anteriores e também superou três cirurgiões torácicos e um radiologista em uma avaliação prospectiva.

"Nosso modelo de previsão, que foi estabelecido exclusivamente para pacientes com vários nódulos, pode ajudar não apenas a mitigar cirurgias desnecessárias, mas também facilitar o diagnóstico e tratamento do câncer de pulmão", disse o co-autor Dr. Young Tae Kim, PhD, da Universidade Nacional de Seul Hospital em um comunicado da American Association for Cancer Research (AACR). 

Nódulos pulmonares múltiplos são comumente detectados em exames de triagem de câncer de pulmão por TC; aproximadamente metade dos pacientes com nódulos em um estudo anterior de rastreamento de câncer de pulmão apresentavam nódulos múltiplos, de acordo com o co-primeiro autor, Dr. Kezhong Chen, do Hospital Popular da Universidade de Pequim, na China.

"As diretrizes atuais recomendam o uso de modelos clínicos que incorporam nódulos e características sociodemográficas para estimar a probabilidade de câncer antes do tratamento cirúrgico e, embora existam várias ferramentas para pacientes que apresentam um único nódulo, nenhuma ferramenta existe atualmente para pacientes com nódulos, representando uma necessidade médica urgente ", disse Chen.

Os pesquisadores criaram o PKU-M para enfrentar esse desafio. O algoritmo de aprendizado de máquina foi treinado usando características de nódulos radiográficos e variáveis ​​sociodemográficas de 520 pacientes do Hospital Popular da Universidade de Pequim, que tinham um total de 1.739 nódulos pulmonares.

Depois de produzir uma área sob a curva (AUC) de 0,91 na coorte de treinamento, PKU-M foi então submetido a validação externa em uma coorte de 220 pacientes com 583 nódulos que receberam cirurgia em seis outros hospitais na China e na Coréia entre janeiro de 2016 e dezembro 2018. O algoritmo atingiu uma AUC de 0,89, em comparação com uma faixa de AUC de 0,68 a 0,81 para quatro modelos anteriores de predição de risco de câncer de pulmão baseados em regressão logística.

Em seguida, eles avaliaram prospectivamente PKU-M em uma coorte separada de 78 pacientes com 200 nódulos em comparação com um radiologista torácico com cinco anos de experiência, três cirurgiões torácicos com experiência variando de três a 10 anos e um modelo de IA desenvolvido anteriormente - RX. Os pacientes foram tratados cirurgicamente em quatro hospitais independentes na China entre janeiro de 2019 e março de 2019.

Desempenho do modelo PKU-M para predizer malignidade do nódulo pulmonar
  Cirurgiões torácicos Radiologista Modelo RX Algoritmo PKU-M
AUC 0,73-0,79 0,75 0,76 0,87

PKU-M rendeu 14,3% maior sensibilidade e 7,8% maior especificidade do que os médicos, de acordo com os pesquisadores. "Esta ferramenta pode gerar rapidamente um diagnóstico objetivo e ajudar na tomada de decisões clínicas", disse o Dr. Jun Wang, do Hospital Popular da Universidade de Pequim. 

Uma versão baseada na web do modelo foi criada, permitindo aos médicos inserir várias características clínicas e radiológicas e receber uma previsão de risco. Como seu algoritmo foi desenvolvido e testado apenas em pacientes asiáticos, os pesquisadores reconheceram que pode não ser generalizável para as populações ocidentais.

Imagem: Captura de tela da análise do modelo PKU-M baseado na web de um paciente masculino de 64 anos com histórico familiar de câncer de pulmão, histórico de tabagismo de 50 anos-maço e valor elevado de antígeno carcinoembrionário. Uma tomografia computadorizada torácica incidental descobriu dois nódulos espalhados bilateralmente no pulmão. O nódulo localizado em lobo inferior direito tinha 21 mm e apresentava espiculação, lobulação, sinal de retração pleural e o tipo sólido. A probabilidade prevista de câncer pelo modelo PKU-M foi de 87,4%. Após a ressecção cirúrgica, o exame anatomopatológico confirmou carcinoma de células escamosas. Imagem e legenda cortesia da Clinical Cancer Research.

Fonte: https://www.auntminnie.com/index.aspx?sec=sup&sub=cto&pag=dis&ItemID=131654

 

 

 

 

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