乳房の腫瘍の発見でAIが人に勝る

2020年1月3日（HealthDay News）-　マンモグラムによる乳房腫瘍の発見は、機械を訓練することで人による診断を上回ることができると新しい研究が示唆しています。

Googleといくつかの大学の研究者は、マンモグラフィスクリーニングの精度を向上させることを目的とした人工知能（AI）モデルに取り組んでいます。

1月1日号のNature誌では、最初の結果について説明しています。

コンピューターが、乳房腫瘍の検出と誤ったアラームの回避の両方で、放射線科医に勝るようにできるようです。

通常の診療から収集されたマンモグラム検査の結果と比較して、コンピューターモデルでは、誤検出が、3つの英国の病院で1.2％、および米国の1軒の医療センターでは5.7％減少しました。

マンモグラム検査での「偽陽性」とは、たとえがんが存在しなくても、検査により異常とみなされるものです。

「つまり、患者に対する不安を減らすことができる可能性があるということです。」

と、シカゴのノースウェスタン大学ファインバーグ医学部の助教授であるモジヤール・エテマディ博士は述べました。

また、AIは、マンモグラムが腫瘍の存在にもかかわらず正常であると解釈されてしまう、「偽陰性」に関しても、人による診断より優れていました。

アルゴリズムにより、これらの症例は英国で2.7％、米国で9.4％削減されました。

エテマディ博士はこの発見を「素晴らしい」と述べていますが、医学でAIを使用するという研究はまだ始まったばかりであることも強調しています。

そうすぐに人による診断と置き換えることもありません。

エテマディ博士は、その代わりに、AIが医師の効率と精度を高めるための「ツール」と見なされていると説明しました。

一例として、彼はAIを使用して「キューを並べ替える」ことができると述べました。

そのため、放射線科医は入ってきた順番にマンモグラムを分析する代わりに、腫瘍が発見されたと疑われる画像にフラグを立てて優先的に確認できるのです。

マンモグラム検査は初期の段階で乳がんを検出できますが、不完全なものです。

アメリカがん協会によると、がんの約20％が見逃されています。

また、女性が10年間、毎年マンモグラムを撮影した場合、ある時点で約50％の誤診を受ける可能性があります。

Googleが資金提供を行ったこの新しい研究は、AIが癌の検出に役立つかどうかを探る最新のものです。

通常、これは次のように機能します。

研究者は、コンピュータシステムが脳のニューラルネットワークを模倣する「ディープラーニング」を使用してアルゴリズムを開発します。

多数の画像（たとえば、デジタルマンモグラムなど）を見識し、腫瘍の兆候などの重要な特徴を認識するようになっています。

他の研究では、AIが特定の癌の診断において人による診断よりも優れていることが示唆されています。

無害なほくろを黒色腫皮膚がんと区別する上で、コンピューターは皮膚科医よりも優れていました。

別の研究者は、リンパ節サンプル中の乳房腫瘍細胞の発見に、AIは通常病理学者よりも優れていることを発見しました。

この最新のAIモデルは、結果がわかっている90,000人以上の女性からのマンモグラムにさらすことによって「トレーニング」されました。

その後、研究者は、25,000人以上の英国女性と3,000人以上の米国女性のマンモグラムを含む別のデータセットでモデルをテストしました。

全体的にこのモデルでは陽性、陰性どちらも誤検知が減りました。

この改善は米国でより大きく現れました。理由は定かではありませんが、エテマディ博士は1つの潜在的な理由を指摘しました。それは、英国では、2人の放射線科医がマンモグラムを分析することが標準であり、これにより一般に検知精度が向上します。

AIモデルはこの「制御された環境」においての機能が良好でしたが、実際の世界でどのように機能するかはまだ不明だとスタマティア・デストニス博士は述べました。

彼女は、北米放射線学会のスポークスマンであり、ニューヨークのロチェスター大学の画像科学の臨床教授です。

「必要なのは、これらの発見を再現できるかどうかを確認するため、実際の日常診療での臨床研究を行うことです。」

とデストニス博士は述べました。

この制御された設定でさえ、AIモデルは絶対に確実なものではありませんでした。すべてのがんを検出したわけではなく、偽陽性を排除したわけでもありません。

そして、時には人による検出の方が勝っていました。

別の実験で、研究者はAIモデルを6人の米国の放射線科医と比較しました。

全体として、コンピューターは優れていましたが、医師が機械が見逃した腫瘍を正しく確認できた場合がありました。

それでは、AIモデルは何を見落としていたのでしょうか？

そして、医師は何を見落とさなかったのでしょうか？

「なぜかはわかりませんが、今の時点で観察できるのは、パターンだけで、それはなぜかわかりません。」

とエテマディ博士は言いました。

しかし、彼は、人間と機械を組み合わせた力は、どちらか一方よりも優れていることを示唆していると付け加えました。

デストニス博士にとって、乳がんの発見に役立つ新しいツールができる見通しは明るいものです。

「AIが私たちの臨床診療において、腫瘍が最小で治療の侵襲性が最も低いときに放射線科医ができるだけ早期に乳癌を特定するのを助ける別のツールになることを期待しています。」

と彼女は言いました。

【以下のリンクより引用】

Health Day