Công nghệ AI đột phá giúp phát hiện sớm “vua của các bệnh ung thư”

Các nhà khoa học phát triển phương pháp sàng lọc ung thư tuyến tụy bằng AI

Đội ngũ nghiên cứu trí tuệ nhân tạo (AI) và các chuyên gia lâm sàng tại Trung Quốc đã hợp tác để tạo ra một phương pháp sàng lọc mới, giúp phát hiện sớm ung thư tuyến tụy – một trong những căn bệnh có tỷ lệ tử vong cao nhất trên toàn cầu.

Tầm quan trọng của tuyến tụy và ung thư tuyến tụy

Tuyến tụy đóng vai trò thiết yếu trong hệ tiêu hóa và nội tiết, giúp cơ thể hấp thụ chất dinh dưỡng và điều chỉnh lượng đường trong máu. Ảnh: The Times

Ung thư tuyến tụy thường được gọi là “vua của các bệnh ung thư” vì tỷ lệ sống sót trung bình sau 5 năm mắc bệnh này chỉ dưới 10%. Căn bệnh này đã cướp đi sinh mạng của người đồng sáng lập Apple, Steve Jobs, vào năm 2011 và gần đây đã khiến nhà khoa học Wu Zunyou, giám đốc tại Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Trung Quốc, qua đời. Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến tỷ lệ tử vong cao của bệnh này là do khó khăn trong việc phát hiện ở giai đoạn đầu.

Phương pháp sàng lọc mới và sự kết hợp giữa AI và y học

Theo thông tin từ bệnh viện Mayo Clinic, ung thư tuyến tụy thường không có triệu chứng cho đến khi bệnh đã lan rộng. Tuy nhiên, mô hình sàng lọc sớm ung thư tuyến tụy do các nhà nghiên cứu AI tại Học viện DAMO thuộc tập đoàn Alibaba cùng các chuyên gia lâm sàng từ các bệnh viện lớn ở Trung Quốc phát triển đã cho thấy những kết quả khả quan.

Mô hình này tập trung vào ung thư biểu mô tuyến tụy (PDAC), loại ung thư phổ biến nhất, chiếm hơn 95% tổng số trường hợp ung thư tuyến tụy. PDAC gây ra khoảng 466.000 ca tử vong mỗi năm trên toàn cầu.

Thống kê về tỷ lệ sống sót khi phát hiện sớm bệnh

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những người có nguy cơ cao được phát hiện PDAC thông qua sàng lọc sớm có thời gian sống sót trung bình là 9,8 năm, trong khi những người được chẩn đoán muộn chỉ sống thêm khoảng 1,5 năm. Tác giả chính của nghiên cứu, Cao Kai từ Viện Bệnh tuyến tụy Thượng Hải cho biết: “Các công cụ sàng lọc hiện tại thường có độ chính xác thấp, dẫn đến nhiều trường hợp chẩn đoán sai và gây hoang mang không cần thiết”.

Ứng dụng AI vào sàng lọc ung thư tuyến tụy

Vì lý do đó, ông cùng với Lu Le, trưởng nhóm y tế tại Học viện DAMO, đã quyết định sử dụng AI để hỗ trợ trong việc sàng lọc ung thư sớm. Họ đã hợp tác với hơn 10 tổ chức y tế uy tín để khởi động dự án nghiên cứu nhằm phát triển công nghệ kết hợp giữa chụp cắt lớp vi tính không cản quang (CAT) và AI, tạo ra mô hình sàng lọc ung thư tuyến tụy quy mô lớn.

Sản phẩm của họ là một thuật toán mang tên “phát hiện ung thư tuyến tụy bằng trí tuệ nhân tạo” – gọi là PANDA. Thuật toán này được huấn luyện dựa trên hơn 3.200 bộ hình ảnh từ một viện nghiên cứu ung thư tuyến tụy ở Trung Quốc, trong đó khoảng 70% là hình ảnh từ những bệnh nhân bị tổn thương tuyến tụy. Với bộ dữ liệu lớn và khả năng xử lý tinh vi, PANDA đã trở thành một chuyên gia hình ảnh AI hiệu suất cao.

Độ chính xác của thuật toán PANDA trong phát hiện ung thư

Các nhà nghiên cứu tại Học viện DAMO cho biết những khác biệt nhỏ trong các hình ảnh CAT không tương phản có thể khó phát hiện bằng mắt thường, nhưng PANDA có khả năng nhận diện chính xác. Theo báo cáo trên tạp chí Nature Medicine, khi áp dụng PANDA vào phân tích hình ảnh thực tế của 20.530 bệnh nhân, nhóm nghiên cứu đã ghi nhận độ đặc hiệu của thuật toán lên tới 99,9%, tức là trong 1.000 ca chỉ có 1 ca dương tính giả. Bên cạnh đó, độ nhạy hoặc khả năng phát hiện khối u của nó đạt tới 92,9%, vượt xa hiệu suất trung bình của bác sĩ X-quang (34,1%).

Đánh giá và triển vọng của mô hình PANDA

Li Ruijiang, một trong những chuyên gia đánh giá nghiên cứu, cho biết công trình này đánh dấu “một bước tiến quan trọng và đúng hướng trong việc sàng lọc ung thư tuyến tụy”. Mô hình PANDA đã được ứng dụng hơn 500.000 lần tại các cơ sở y tế và phát hiện nhiều trường hợp ung thư tuyến tụy giai đoạn đầu mà trước đó đã bị bỏ sót.

Trong một bài bình luận trên tạp chí Nature, chuyên gia lâm sàng người Đức Joerg Kleeff và các đồng nghiệp nhận định rằng “các số liệu chính xác của thuật toán PANDA vượt trội hơn so với nhiều phương pháp sàng lọc đã được công nhận”. Tuy nhiên, họ cũng nhấn mạnh rằng cần có thêm nghiên cứu để xác định khả năng giảm tỷ lệ tử vong của PANDA trước khi công nghệ này được triển khai rộng rãi.