Imperial Prostate 6 – Histologie rakoviny Studie spolehlivosti umělé inteligence. (IP6-CHAIROS)

Ve Spojeném království podstoupí každý rok asi 80–100 000 mužů biopsii prostaty k diagnostice rakoviny prostaty. To odpovídá přibližně 4 milionům histologických preparátů; odhaduje se, že do roku 2030 vzroste na 160 000–200 000 mužů a až 6 milionů sklíček v důsledku rostoucího počtu mužů testovaných na rakovinu prostaty.

Health Education England a Royal College of Pathology poukazují na významný nedostatek pracovní síly v oblasti patologie, přičemž pouze 3 % oddělení má adekvátní personální stav a 10 % neobsazenost je obsazena místy, která stojí 26 milionů GBP každý rok. Do roku 2021 dojde k 3% poklesu pracovní síly patologických konzultantů (40 patologů na plný úvazek); období, ve kterém se očekává, že ostatní specializace zaznamenají 13% nárůst. Aby však bylo možné uspokojit rostoucí počty doporučení na patologická oddělení, předpokládá se, že bude potřeba 3-5% roční nárůst počtu patologů.

Mezi patology se může vyskytnout variabilita mezi pozorovateli ve smyslu hlášení diagnózy klinicky významného a klinicky nedůležitého karcinomu prostaty až o 20 %, i když při srovnání vysoce odborných uropatologů jsou rozdíly menší. To může vést k nevhodnému řízení případů.

Galen Prostate AI je algoritmus hlubokého učení AI s označením CE pro biopsie prostaty jehlou, který dokáže identifikovat typy buněk, tkáňové struktury a morfologické znaky pro diagnostiku rakoviny. Technologie je založena na vícevrstvých konvolučních neuronových sítích (CNN) navržených pro klasifikaci snímků, ve kterých se zobrazení celého snímku analyzuje pro detekci tkáňových oblastí a poté klasifikaci benigních versus rakovinných versus jiných patologií. Ve srovnání s téměř všemi konkurenty byl Galen Prostate AI testován na ~10krát více vzorcích tkání. Dále, Galen Prostate AI je jediný algoritmus, který přesahuje detekci/grading rakoviny na další klinicky relevantní rysy (např. perineurální invaze, intraepiteliální neoplazie prostaty vysokého stupně [PIN], zánět). Tento algoritmus umělé inteligence je považován za jediný v rutinním klinickém nasazení – demonstruje technickou proveditelnost a prokázanou klinickou užitečnost.

Navrhovaná studie bude poprvé provádět validaci v NHS. Je důležité zdůraznit, že tento typ algoritmu nebyl nikdy testován na populaci ve Spojeném království, a zejména na populaci, která zahrnuje kohortu biopsií cílených na MRI, což je nyní nová diagnostická strategie, protože detekuje klinicky relevantní rakovinu prostaty. ve vyšších procentech než rutinní systematická biopsie.

Tato studie je první a jedinou, která se zabývá výkonem algoritmu prostaty založeného na AI, který přesahuje detekci rakoviny a Gleasonův grading, měřením množství rakoviny a detekcí klinicky významných rysů, jako je perineurální invaze kromě více benigních struktur (např. HGPIN, atrofie, zánět). Vzhledem ke klinické relevanci těchto vlastností v diagnostickém procesu je studie zabývající se jejich validací a výkonností nejen nová, ale i zásadní pro implementaci do rutinního klinického použití.