IA treinada para detectar lesões cancerígenas difíceis de detectar no cólon

Uma ferramenta de inteligência artificial (IA), desenvolvida por cientistas da UCL, UCLH e UCL-spinout Odin Vision, foi refinada para identificar pólipos “planos” difíceis de detectar, que – quando não tratados – podem se tornar altamente agressivos e são um dos principais causa de câncer colorretal (intestino).

Para o estudo, publicado no ano passado em Endoscopia digestiva, a equipe de pesquisa treinou a IA no sistema CADDY da Odin Vision nesses pólipos planos. O CADDY usa IA durante uma endoscopia para detectar e caracterizar pólipos adenomatosos (AP) em tempo real. APs são mais comuns e têm características tubulares distintas com o crescimento semelhante a um cogumelo, preso ao cólon por um pedúnculo fino.

Em comparação, pólipos planos – incluindo lesões planas e lesões serrilhadas sésseis (SSLs), conhecidas como “neoplasias sutis avançadas” – têm muito menos características distintivas e são notoriamente difíceis de detectar. Eles também são mais propensos a se tornarem câncer agressivoo que significa que se espalhará ou crescerá rapidamente.

Para superar isso, os pesquisadores atualizaram o algoritmo CADDY AI e criaram quatro conjuntos de dados de teste de vídeo, contendo imagens de 173 pólipos (consistindo em mais de 670.000 quadros individuais), que incluíam um conjunto de dados dos pólipos planos mais desafiadores.

No conjunto de dados desafiador, o algoritmo detectou uma porcentagem significativamente maior de pólipos planos quando comparado a colonoscopistas especialistas e estagiários, em 79,5% versus 37% e 11,5%, respectivamente.

A IA também detectou pólipos planos em uma taxa mais rápida e, nos outros conjuntos de dados, o algoritmo detectou quase 100% dos pólipos.

Os pesquisadores dizem que a IA aprimorada ajudará a detectar significativamente mais do grupo de neoplasias sutis avançadas, ajudando a reduzir o câncer colorretal (câncer de cólon ou reto, ou câncer de intestino) câncer — a segunda principal causa de mortes por câncer no Reino Unido depois do câncer de pulmão.

O sistema CADDY, agora atualizado, está sendo usado em vários hospitais do NHS, incluindo UCLH, juntamente com muitos hospitais privados.

O autor sênior, professor Laurence Lovat (UCL Surgery & Interventional Science) disse: “Os pólipos planos ou deprimidos são muito mais difíceis de detectar até que sejam bastante grandes, e os dados mostram que eles são mais propensos a serem agressivos.

“Refinar a IA é um passo significativo na detecção precoce do câncer colorretal e levará a taxas mais baixas de cânceres não detectados e melhorará muito nossa capacidade de salvar vidas”.

O autor principal Dr. Omer Ahmad (Wellcome / EPSRC Center for Interventional & Surgical Sciences, UCL) disse: “Passamos um tempo considerável trabalhando com colonoscopistas especialistas para desenvolver o conjunto de dados de vídeo de pólipos extremamente desafiadores que poderiam facilmente ter sido perdidos.

“Esses pólipos eram incrivelmente sutis na aparência e destacam a importância de desenvolver novas tecnologias para auxiliar os colonoscopistas durante o procedimento e melhorar as taxas de detecção.

“Esperamos que esta grande atualização do sistema apoie os médicos na luta contra esse câncer comum, que deve se tornar mais prevalente nos próximos anos”.

A coautora Juana González-Bueno (cientista de pesquisa, Odin Vision) acrescentou: “Foi encorajador ver que a IA pode dobrar a taxa de detecção de especialistas para esses pólipos. Mais importante, ela pode aumentar a taxa de detecção de colonoscopistas menos experientes por um fator de sete. No geral, as implicações são grandes, pois permite que todos os níveis de experiência do colonoscopista superem as taxas de detecção de pólipos de especialistas.”

Câncer colorretal e detecção de pólipos

O câncer colorretal é o quarto câncer mais comum no Reino Unido, com mais de 41.000 novos casos diagnosticados a cada ano e cerca de 268.000 pessoas vivendo com a doença.

Existem cerca de 16.800 mortes relacionadas ao câncer colorretal no Reino Unido a cada ano, e prevê-se que isso aumente 51% nos próximos 15 anos e se torne mais difundido em pessoas com menos de 50 anos.

A colonoscopia é o padrão ouro global aceito para triagem de câncer colorretal (CRC) e a maioria dos CRCs se desenvolve a partir de APs.

Durante uma colonoscopia, um tubo fino com uma câmera acoplada é inserido no intestino, permitindo que os médicos visualizem o revestimento interno e procurem anomalias, como APs e pólipos planos.

Quando um pólipo é descoberto, eles geralmente são removidos com cirurgia no mesmo dia.

Embora os colonoscopistas de nível especialista tenham taxas de detecção de adenomas (RAM) muito boas, os níveis variam muito entre os hospitais. Estima-se que 25% pólipos são perdidos durante a colonoscopia; com cada aumento de um por cento na RAM correlacionando-se a uma diminuição de três por cento no risco de Câncer.