Mamografias movidas a IA fornecem uma nova janela para a saúde do coração

Mamografias, com a ajuda de modelos de inteligência artificial (IA), podem revelar muito mais do que câncer, de acordo com um estudo apresentado na sessão científica anual do American College of Cardiology (ACC.25). Os resultados destacam como essas importantes ferramentas de triagem de câncer também podem ser usadas para avaliar a quantidade de acúmulo de cálcio nas artérias no tecido mamário – um indicador de saúde cardiovascular.

Os Centros dos EUA de Controle e Prevenção de Doenças recomendam que as mulheres de meia-idade e mais velhas tenham uma mamografia-um raio-x da mama-para rastrear o câncer de mama a cada um ou dois anos. Cerca de 40 milhões de mamografias são realizadas nos Estados Unidos a cada ano. Embora as calcificações da artéria mamária possam ser vistas nas imagens resultantes, os radiologistas normalmente não quantificam ou relatam essas informações às mulheres ou a seus médicos.

O novo estudo, que utilizou uma técnica de análise de imagem de IA não usada anteriormente em mamografias, demonstra como a IA pode ajudar a preencher essa lacuna analisando automaticamente a calcificação arterial mamária e traduzindo os resultados em uma pontuação de risco cardiovascular.

“Vemos uma oportunidade para as mulheres serem examinadas quanto ao câncer e também obtemos uma tela cardiovascular de suas mamografias”, disse Theo Dapamede, MD, Ph.D., bolsista de pós -doutorado da Emory University, em Atlanta, e o principal autor do estudo.

“Nosso estudo mostrou que a calcificação arterial da mama é um bom preditor de doenças cardiovasculares, especialmente em pacientes com menos de 60 anos. Se formos capazes de rastrear e identificar esses pacientes com antecedência, podemos encaminhá -los a um cardiologista para uma avaliação de riscos adicionais”.

A doença cardíaca é a principal causa de morte nos Estados Unidos, mas permanece subdiagnosticada nas mulheres e também há consciência atrasada. Os pesquisadores disseram que o uso de ferramentas de triagem de mamografias habilitadas para AI podem ajudar a identificar mais mulheres com sinais precoces de doenças cardiovasculares, aproveitando melhor os testes de triagem que muitas mulheres recebem rotineiramente.

Um acúmulo de cálcio nos vasos sanguíneos é um sinal de dano cardiovascular associado a doenças cardíacas ou envelhecimento em estágio inicial. Estudos anteriores mostraram que mulheres com acúmulo de cálcio nas artérias enfrentam um risco 51% maior de doença cardíaca e derrame.

Para desenvolver a ferramenta de triagem usada para este estudo, os pesquisadores treinaram um modelo de IA de aprendizado profundo para segmentar vasos calcificados em imagens de mamografia-que aparecem como pixels brilhantes em raios-X-e calcule o risco futuro de eventos cardiovasculares com base nos dados obtidos a partir de dados eletrônicos de registro de saúde.

A abordagem de segmentação é o que separa esse modelo dos modelos anteriores de IA desenvolvidos para analisar calcificações da artéria mamária. Pesquisadores disseram que o modelo também é fortalecido pelo uso de um grande conjunto de dados para treinamento e teste, que incluiu imagens e registros de saúde de mais de 56.000 pacientes que tiveram uma mamografia na Emory Healthcare entre 2013 e 2020 e tiveram pelo menos cinco anos de dados de registros eletrônicos de saúde eletrônicos.

“Os avanços no aprendizado profundo e na IA tornaram muito mais viável extrair e usar mais informações das imagens para informar a triagem oportunista”, disse Dapamede.

As descobertas gerais mostraram que o novo modelo teve um bom desempenho na caracterização do risco cardiovascular dos pacientes como baixo, moderado ou grave com base nas imagens de mamografia. Depois de calcular o risco de morrer de qualquer causa ou sofrer um ataque cardíaco agudo, derrame ou insuficiência cardíaca em dois e cinco anos, o modelo mostrou que a taxa desses eventos cardiovasculares graves aumentou com o nível de calcificação arterial da mama em duas dessas categorias de três idades avaliadas-mulheres mais jovens de 60 anos ou 60 a 80 anos, mas não naquelas categorias de mais de 80 anos.

Isso torna a ferramenta particularmente adequada para fornecer alerta precoce do risco de doenças cardíacas em mulheres mais jovens, que podem se beneficiar mais de intervenções precoces, disseram pesquisadores.

Os resultados também mostraram que mulheres com o nível mais alto de calcificação arterial mamária (acima de 40 mm²) teve uma taxa de cinco anos significativamente menor de sobrevida livre de eventos do que aqueles com o nível mais baixo (abaixo de 10 mm²). Por exemplo, 86,4% daqueles com a mais alta calcificação arterial da mama sobreviveram por cinco anos em comparação com 95,3% daqueles com o menor nível de calcificação. Isso se traduz em aproximadamente 2,8 vezes o risco de morte dentro de cinco anos em pacientes com calcificação arterial grave da mama em comparação com aqueles com pouca ou nenhuma calcificação arterial mamária.

O modelo de IA foi desenvolvido como uma colaboração entre a Emory Healthcare e a Mayo Clinic e atualmente não está disponível para uso. Se aprovar a validação externa e a aprovação da Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA, disseram os pesquisadores, a ferramenta poderá ser disponibilizada comercialmente para que outros sistemas de saúde incorporem ao processamento de mamografia e atendimento de acompanhamento de mamografia rotineira.

Os pesquisadores também planejam explorar como os modelos de IA semelhantes podem ser usados ​​para avaliar biomarcadores para outras condições, como doença arterial periférica e doença renal, que podem ser extraídas de mamografias.