IA identifica não fumantes com alto risco de câncer de pulmão

Usando uma imagem de radiografia de tórax de rotina, uma ferramenta de inteligência artificial (IA) pode identificar não fumantes com alto risco de câncer de pulmão, de acordo com um estudo que será apresentado na próxima semana na reunião anual da Sociedade Radiológica da América do Norte ( RSNA).

O câncer de pulmão é a causa mais comum de morte por câncer. A American Cancer Society estima cerca de 238.340 novos casos de câncer de pulmão nos Estados Unidos este ano e 127.070 mortes por câncer de pulmão. Aproximadamente 10–20% dos cânceres de pulmão ocorrem em “nunca fumantes” – pessoas que nunca fumaram cigarros ou fumaram menos de 100 cigarros durante a vida.

A Força-Tarefa de Serviços Preventivos dos Estados Unidos (USPSTF) recomenda atualmente o rastreamento do câncer de pulmão com tomografia computadorizada de baixa dosagem para adultos com idades entre 50 e 80 anos que tenham histórico de tabagismo de pelo menos 20 maços-ano e que atualmente fumem ou tenham parado de fumar no passado. 15 anos.

A USPSTF não recomenda a triagem para indivíduos que nunca fumaram ou que fumaram muito pouco. No entanto, a incidência de cancro do pulmão entre os que nunca fumaram está a aumentar e – sem detecção precoce através de rastreio – quando descobertos, estes cancros tendem a estar mais avançados do que os encontrados em fumadores.

“As diretrizes atuais do Medicare e da USPSTF recomendam tomografia computadorizada para rastreamento de câncer de pulmão apenas para indivíduos com histórico substancial de tabagismo”, disse a principal autora do estudo, Anika S. Walia, BA, estudante de medicina da Faculdade de Medicina da Universidade de Boston e pesquisadora do Cardiovascular Imaging Research. Center (CIRC) no Massachusetts General Hospital (MGH) e na Harvard Medical School em Boston. “No entanto, o cancro do pulmão é cada vez mais comum em pessoas que nunca fumaram e muitas vezes apresenta-se numa fase avançada.”

Uma razão pela qual as directrizes federais excluem os que nunca fumaram das recomendações de rastreio é porque é difícil prever o risco de cancro do pulmão nesta população. Os escores de risco de câncer de pulmão existentes exigem informações que não estão prontamente disponíveis para a maioria dos indivíduos, como histórico familiar de câncer de pulmão, testes de função pulmonar ou biomarcadores séricos.

Para o estudo, os investigadores do CIRC decidiram melhorar a previsão do risco de cancro do pulmão em pessoas que nunca fumaram, testando se um modelo de aprendizagem profunda poderia identificar pessoas que nunca fumaram com alto risco de cancro do pulmão, com base nas radiografias do tórax do registo médico eletrónico. O aprendizado profundo é um tipo avançado de IA que pode ser treinado para pesquisar imagens de raios X e encontrar padrões associados a doenças.

“Uma grande vantagem da nossa abordagem é que ela requer apenas uma única imagem de radiografia de tórax, que é um dos exames mais comuns na medicina e amplamente disponível no prontuário eletrônico”, disse Walia.

O modelo “CXR-Lung-Risk” foi desenvolvido usando 147.497 radiografias de tórax de 40.643 fumantes assintomáticos e nunca fumantes do ensaio de triagem de câncer de próstata, pulmão, colorretal e ovário (PLCO) para prever o risco de mortalidade relacionado ao pulmão, com base em uma única imagem de radiografia de tórax como entrada.

Os pesquisadores validaram externamente o modelo em um grupo separado de nunca fumantes que realizaram radiografias de tórax ambulatoriais de rotina de 2013 a 2014. O resultado primário foi um incidente de seis anos de câncer de pulmão, identificado usando os códigos da Classificação Internacional de Doenças. As pontuações de risco foram então convertidas para grupos de risco baixo, moderado e alto com base em limiares de risco derivados externamente.

Dos 17.407 pacientes (idade média de 63 anos) incluídos no estudo, 28% foram considerados de alto risco pelo modelo de aprendizagem profunda, e 2,9% desses pacientes tiveram posteriormente um diagnóstico de câncer de pulmão. O grupo de alto risco excedeu em muito o limite de risco de seis anos de 1,3%, onde a TC de rastreio do cancro do pulmão é recomendada pelas directrizes da National Comprehensive Cancer Network.

Após ajuste para idade, sexo, raça, infecção prévia do trato respiratório inferior e doença pulmonar obstrutiva crônica prevalente, ainda havia um risco 2,1 vezes maior de desenvolver câncer de pulmão no grupo de alto risco em comparação ao grupo de baixo risco.

“Esta ferramenta de IA abre a porta para exames oportunistas para pessoas que nunca fumaram e com alto risco de câncer de pulmão, usando radiografias de tórax existentes no prontuário eletrônico”, disse o autor sênior Michael T. Lu, MD, MPH, diretor de inteligência artificial. e codiretor do CIRC no MGH. “Uma vez que as taxas de consumo de cigarros estão a diminuir, as abordagens para detectar precocemente o cancro do pulmão naqueles que não fumam serão cada vez mais importantes”.