Bagaimana AI digunakan untuk mendeteksi kanker yang hilang dari dokter

Di dalam ruangan gelap di Rumah Sakit Distrik Pács-Kiskun di luar Budapest, Dr. Eva Ambroszi, ahli radiologi dengan pengalaman lebih dari dua dekade, mengintip ke layar komputer yang menunjukkan mammogram pasien.

Dua ahli radiologi sebelumnya mengatakan bahwa hasil rontgen tidak menunjukkan tanda-tanda pasien menderita kanker payudara. Tetapi Dr. Ambroszi mengamati dengan cermat beberapa area pemindaian yang dilingkari merah, yang diberi label oleh perangkat lunak AI sebagai kemungkinan kanker.

“Ini sesuatu,” katanya. Segera wanita itu diperintahkan untuk dipanggil untuk biopsi, yang akan dilakukan dalam minggu depan.

Kemajuan kecerdasan buatan mulai membuat terobosan dalam skrining kanker payudara dengan mendeteksi tanda-tanda yang terlewatkan oleh dokter. Sejauh ini, teknologi ini menunjukkan kemampuan luar biasa untuk mendeteksi kanker setidaknya sebaik ahli radiologi manusia, menurut temuan awal dan ahli radiologi, yang mungkin merupakan tanda paling nyata tentang bagaimana AI dapat meningkatkan kesehatan masyarakat.

Hongaria, yang memiliki program skrining kanker payudara yang kuat, adalah salah satu wilayah terbesar untuk menguji teknologi tersebut pada pasien sungguhan. Di lima rumah sakit dan klinik yang melakukan lebih dari 35.000 pemindaian dalam setahun, sistem AI yang diluncurkan mulai tahun 2021 kini membantu memeriksa tanda-tanda kanker yang mungkin terlewatkan oleh ahli radiologi. Klinik dan rumah sakit di Amerika Serikat, Inggris, dan Uni Eropa juga telah mulai menguji atau menyediakan data untuk membantu mengembangkan sistem.

Penggunaan AI sedang meningkat saat teknologi menjadi pusat ledakan Silicon Valley, dengan dirilisnya chatbot seperti ChatGPT yang menunjukkan bagaimana AI memiliki kemampuan luar biasa untuk berkomunikasi dalam prosa mirip manusia – dengan hasil yang terkadang meresahkan. Dibangun di atas model serupa yang digunakan oleh chatbots dan dimodelkan pada otak manusia, teknologi skrining kanker payudara menunjukkan cara lain di mana AI menembus kehidupan sehari-hari.

Dokter dan pengembang AI mengatakan bahwa meluasnya penggunaan teknologi pendeteksi kanker masih menghadapi banyak kendala. Uji klinis tambahan diperlukan sebelum sistem dapat diadopsi secara luas sebagai pembaca kedua atau ketiga untuk skrining kanker payudara, di luar jumlah terbatas pengaturan yang sekarang menggunakan teknologi ini. Alat tersebut juga harus menunjukkan bahwa alat tersebut dapat memberikan hasil yang akurat pada wanita dari segala usia, etnis, dan tipe tubuh. Ahli radiologi mengatakan teknologi tersebut harus terbukti mampu mengidentifikasi bentuk kanker payudara yang lebih kompleks dan mengurangi hasil positif palsu yang tidak bersifat kanker.

Alat AI juga memicu perdebatan tentang apakah mereka dapat menggantikan ahli radiologi manusia, dengan pembuat teknologi menghadapi pengawasan peraturan dan penolakan dari beberapa dokter dan institusi kesehatan. Untuk saat ini, kekhawatiran tersebut tampaknya berlebihan, dengan banyak ahli yang mengatakan bahwa teknologi tersebut hanya akan efektif dan dipercaya oleh pasien jika digunakan dalam kemitraan dengan dokter terlatih.

Pada akhirnya, AI dapat menyelamatkan nyawa, kata Dr. Laszlo Tabar, seorang pendidik mamografi terkemuka di Eropa, yang mengatakan bahwa dia memperoleh teknologi tersebut setelah meninjau kinerjanya dalam skrining kanker payudara oleh beberapa vendor.

Dia berkata, “Saya memimpikan hari ketika wanita pergi ke pusat kanker payudara dan bertanya, ‘Apakah Anda memiliki kecerdasan buatan atau tidak?'” “

Ratusan foto setiap hari

Pada tahun 2016, Jeff Hinton, salah satu peneliti AI terkemuka dunia, berpendapat bahwa teknologi tersebut akan melampaui keterampilan ahli radiologi dalam waktu lima tahun.

“Saya pikir jika Anda seorang ahli radiologi, Anda seperti Wile E. Coyote dalam kartun,” katanya kepada New Yorker pada tahun 2017. “Kamu sudah melewati tepi jurang, tapi kamu belum melihat ke bawah. Tidak ada tanah di bawahnya.”

Mr. Hinton dan dua mahasiswanya di University of Toronto membangun sistem pengenalan gambar yang dapat secara akurat mengidentifikasi objek umum seperti bunga, anjing, dan mobil. Teknologi di jantung sistem mereka — disebut jaringan saraf — dimodelkan setelah bagaimana otak manusia memproses informasi dari berbagai sumber. Itu yang digunakan untuk mengidentifikasi orang dan hewan di foto yang diposting ke aplikasi seperti Foto Google, dan memungkinkan Siri dan Alexa mengenali kata-kata yang diucapkan orang. Jaringan saraf juga memimpin gelombang baru chatbots seperti ChatGPT.

Banyak penginjil AI percaya bahwa teknologi semacam itu dapat dengan mudah diterapkan pada penyakit dan deteksi penyakit, seperti kanker payudara dalam mammogram. Pada tahun 2020, 2,3 juta orang didiagnosis menderita kanker payudara dan 685.000 meninggal akibat penyakit tersebut, menurut Organisasi Kesehatan Dunia.

Tetapi tidak semua orang merasa bahwa mengganti ahli radiologi akan semudah yang diharapkan Mr. Hinton. Peter Kiskemthi, seorang ilmuwan komputer yang ikut mendirikan Kheiron Medical Technologies, sebuah perusahaan perangkat lunak yang mengembangkan alat AI untuk membantu ahli radiologi mendeteksi tanda-tanda awal kanker, tahu bahwa kenyataannya akan lebih kompleks.

Mr Kecskemethy dibesarkan di Hungaria dan menghabiskan waktu di salah satu rumah sakit terbesar di Budapest. Ibunya adalah seorang ahli radiologi, yang memberinya wawasan langsung tentang kesulitan menemukan tumor ganas kecil dalam sebuah gambar. Ahli radiologi sering menghabiskan berjam-jam setiap hari di ruangan gelap melihat ratusan gambar dan membuat keputusan yang mengubah hidup pasien.

“Sangat mudah melewatkan lesi kecil,” kata Dr. Edith Karpaty, ibu Mr. Kesksmithy, yang sekarang menjadi direktur produk medis Kheiron. “Tidak bisa tetap fokus.”

Mr Kecskemethy, bersama dengan salah satu pendiri Kheiron Tobias Rijken, seorang ahli dalam pembelajaran mesin, mengatakan AI harus membantu dokter. Untuk melatih sistem AI mereka, mereka mengumpulkan lebih dari lima juta mammogram riwayat pasien yang telah didiagnosis, disediakan oleh klinik di Hungaria dan Argentina, serta lembaga akademik, seperti Universitas Emory. Perusahaan yang berbasis di London ini juga membayar 12 ahli radiologi untuk memberi label gambar menggunakan perangkat lunak khusus yang mengajarkan AI untuk mendeteksi pertumbuhan kanker berdasarkan bentuk, kepadatan, lokasi, dan faktor lainnya.

Dari jutaan kasus yang dimasukkan ke dalam sistem, teknologi ini menciptakan representasi matematis dari mammogram dan penderita kanker. Dengan kemampuan untuk melihat setiap gambar secara lebih akurat daripada mata manusia, kemudian membandingkan garis dasar ini untuk menemukan kelainan pada setiap mammogram.

Tahun lalu, setelah menguji lebih dari 275.000 kasus kanker payudara, Kheron tersebut Perangkat lunak AI-nya cocok dengan kinerja ahli radiologi saat bertindak sebagai pembaca kedua untuk ujian mammogram. Ini juga mengurangi beban kerja ahli radiologi setidaknya 30 persen karena mengurangi jumlah sinar-X yang perlu mereka baca. Dalam temuan lain dari klinik Hungaria tahun lalu, teknologi tersebut meningkatkan tingkat deteksi kanker sebesar 13 persen karena lebih banyak keganasan yang teridentifikasi.

Dr. Tabar, yang teknik membaca mammogramnya biasa digunakan oleh ahli radiologi, menguji coba perangkat lunak tersebut pada tahun 2021 dengan memulihkan beberapa kasus paling menantang dalam karirnya di mana ahli radiologi melewatkan tanda-tanda kanker. Dalam setiap kasus, itu ditemukan oleh kecerdasan buatan.

“Saya sangat terkejut betapa bagusnya itu,” kata Dr. Tabar. Dia mengatakan dia tidak memiliki hubungan keuangan dengan Kheiron ketika dia pertama kali menguji teknologi dan sejak menerima biaya konsultasi untuk umpan balik untuk meningkatkan sistem. Dia mengatakan sistem yang dia uji dari perusahaan AI lain, termasuk Lunit Insight dari Korea Selatan dan Vara dari Jerman, juga memberikan hasil deteksi yang menggembirakan.

bukti di Hungaria

Teknologi Kheiron pertama kali digunakan pada pasien pada tahun 2021 di sebuah klinik kecil di Budapest bernama Klinik MaMMa. Setelah mammogram selesai, dua ahli radiologi meninjau tanda-tanda kanker. AI kemudian bekerja sama dengan dokter atau area bendera untuk memeriksa ulang.

Di lima lokasi MaMMa Klinika di Hungaria, 22 kasus telah didokumentasikan sejak 2021 di mana AI telah mengidentifikasi kanker yang terlewatkan oleh ahli radiologi, dengan sekitar 40 kasus lainnya sedang ditinjau.

András Vadászy, direktur Klinik MaMMa, yang diperkenalkan ke Kheiron melalui Dr. Karpati, ibu Tuan Kecskemethy, “Ini pencapaian yang sangat besar.” “Jika operasi ini akan menyelamatkan satu atau dua nyawa, itu akan sia-sia.”

Khero mengatakan teknologi itu bekerja paling baik bersama dokter, bukan menggantikan mereka. Ini akan digunakan oleh NHS Skotlandia sebagai pembaca tambahan untuk skrining mammogram di enam lokasi, dan akan berada di sekitar 30 lokasi skrining kanker payudara yang dijalankan oleh NHS Inggris pada akhir tahun ini. Rumah Sakit Universitas Oulu di Finlandia juga berencana untuk menggunakan teknologi tersebut, dan sebuah bus akan berkeliling Oman tahun ini untuk melakukan pemeriksaan kanker payudara menggunakan AI.

“AI-plus-Doctor harus menggantikan Doctor sendirian, tetapi AI tidak boleh menggantikan Doctor,” kata Mr Kecskemethy.

Institut Kanker Nasional memiliki diperkirakan Sekitar 20 persen kanker payudara terlewatkan selama skrining mammogram.

Constance Lehmann, MD, profesor radiologi di Harvard Medical School dan kepala mamografi dan radiologi di Rumah Sakit Umum Massachusetts, mendesak dokter untuk tetap berpikiran terbuka.

“Kami bukannya tidak penting,” katanya, “tetapi ada tugas-tugas yang lebih baik dilakukan dengan komputer.”

Di Rumah Sakit Distrik Pács-Kiskun di luar Budapest, Dr. Ambrozai mengatakan dia awalnya skeptis terhadap teknologi tersebut – tetapi dengan cepat tertarik. Dia melakukan rontgen seorang wanita berusia 58 tahun dengan tumor kecil yang terdeteksi oleh AI yang sulit dilihat oleh Dr. Ambrosai.

Dia mengatakan AI melihat sesuatu yang “sepertinya muncul entah dari mana”.