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IA en oncología

La IA en oncología utiliza el aprendizaje automático para ayudar a encontrar tumores en exploraciones y portaobjetos, estimar el riesgo, planificar la radioterapia y organizar información para decisiones de tratamiento, como las revisiones de la junta de tumores.

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  1. Descripción general
  2. Buceo profundo
  3. Implementación en el mundo real
  4. El futuro de la IA en oncología
  5. Poniéndolo en práctica
  6. Sigue explorando
  7. Preguntas frecuentes

Descripción general

Es importante porque la atención del cáncer implica enormes volúmenes de imágenes y datos, pero hasta ahora la evidencia más sólida se refiere a las tareas de detección y flujo de trabajo, no a que la IA elija qué tratamiento debe recibir un paciente.

Buceo profundo

Los oncólogos se encuentran con la IA en tres lugares principales: detección, planificación del tratamiento y apoyo a las decisiones. La detección es la más madura. En mamografía, el ensayo aleatorizado sueco MASAI, informado por primera vez en 2023, encontró que las pruebas de detección respaldadas por IA detectaban más cánceres que la lectura doble estándar, al tiempo que reducían la carga de trabajo de lectura de pantalla de los radiólogos en aproximadamente un 44 por ciento. En patología, la FDA autorizó a Paige Prostate en 2021 como el primer producto de IA para ayudar a los patólogos a leer biopsias de próstata. Los modelos de investigación también pueden estimar características como la inestabilidad de los microsatélites directamente a partir de portaobjetos teñidos de rutina, y los investigadores del MIT y del Hospital General de Massachusetts crearon Sybil, que predice el riesgo futuro de cáncer de pulmón a partir de una única tomografía computarizada de dosis baja. La planificación del tratamiento está bastante extendida. Las herramientas de contorno automático dibujan contornos de tumores y órganos cercanos para radioterapia, una tarea que puede llevar horas a los médicos. Los médicos todavía revisan y editan cada contorno. La selección del tratamiento es donde más se necesita precaución. Watson for Oncology de IBM se comercializó para sugerir terapias, pero se enfrentó a informes de recomendaciones que no estaban de acuerdo con las de los expertos y algunas que no eran seguras, e IBM luego vendió su negocio Watson Health. La lección fue que la capacitación sobre un pequeño conjunto de casos hipotéticos y las preferencias de una institución no produce un asesoramiento general confiable. Las juntas de tumores, donde cirujanos, oncólogos, radiólogos y patólogos discuten casos juntos, utilizan cada vez más software que reúne datos y señala ensayos clínicos o pautas que coinciden. Se están probando grandes modelos lingüísticos para resumir las actas de estas reuniones, pero los hechos alucinados o desactualizados suponen un grave riesgo. El principal límite de la evidencia actual es que muchos estudios son retrospectivos, miden la precisión en lugar de los resultados de los pacientes y provienen de unos pocos centros con buenos recursos. Encontrar más cánceres pequeños sólo es útil si mejora la supervivencia en lugar de aumentar el sobrediagnóstico.

Implementación en el mundo real

Un programa de detección mamaria utiliza IA para clasificar las mamografías, de modo que los exámenes probablemente normales necesiten un radiólogo, mientras que los exámenes de mayor riesgo requieran dos lectores, lo que reduce la carga de trabajo de lectura.

Un equipo de radioterapia utiliza un software de contorno automático para dibujar los primeros borradores de los contornos de los órganos en riesgo en tomografías computarizadas, que luego un dosimetrista y un oncólogo verifican y corrigen.

Un laboratorio de patología utiliza un sistema de inteligencia artificial para resaltar áreas sospechosas en portaobjetos de biopsia de próstata digitalizados para que el patólogo revise esas regiones cuidadosamente.

El software de la junta de tumores de un hospital reúne imágenes, patología, genómica y el historial de tratamiento en un panel antes de la reunión multidisciplinaria semanal.

El futuro de la IA en oncología

El crecimiento a corto plazo es más probable en el flujo de trabajo de detección, patología y radioterapia, donde las tareas están bien definidas y los resultados se pueden verificar. Un seguimiento más prolongado de los ensayos de detección aclarará si las detecciones adicionales reducen los cánceres y las muertes periódicas o aumentan el sobrediagnóstico. Los modelos multimodales que combinan imágenes, genómica y registros son un área de investigación activa, pero necesitarán ensayos prospectivos antes de guiar las opciones de tratamiento. Las juntas de tumores pueden utilizar resúmenes de IA y coincidencias de ensayos con más frecuencia, y los médicos verificarán las fuentes. La equidad es una preocupación real, ya que muchos modelos se desarrollan en grandes centros académicos cuyos pacientes y equipos pueden no coincidir con los de los hospitales comunitarios.

Poniéndolo en práctica

Por qué es importante

  • Contexto y normas. El contexto de la industria determina si las ideas de IA sobreviven al contacto con la realidad.
  • control de calidad. Las restricciones de dominio influyen en las tasas de error aceptables y en los modelos de supervisión.
  • Construir opciones. Las implementaciones exitosas alinean la capacidad técnica con los flujos de trabajo de primera línea.

cuidado con

  • Los requisitos reglamentarios pueden invalidar prototipos que de otro modo serían sólidos.
  • Los datos históricos pueden codificar sesgos que perjudican a comunidades específicas.
  • Los sistemas heredados pueden crear cuellos de botella en la integración y costos ocultos.

Próximos pasos

  1. Involucrar a expertos en el campo desde la formulación del problema hasta la evaluación.
  2. Diseñar pistas de auditoría y documentación antes del lanzamiento.
  3. Valide anticipadamente las obligaciones de cumplimiento y seguridad.
  4. Implementación en fases con criterios claros de parada y reversión.

Sigue explorando

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Preguntas frecuentes

¿Qué es la IA en oncología?

La IA en oncología utiliza el aprendizaje automático para ayudar a encontrar tumores en exploraciones y portaobjetos, estimar el riesgo, planificar la radioterapia y organizar información para decisiones de tratamiento, como las revisiones de la junta de tumores. Es importante porque la atención del cáncer implica enormes volúmenes de imágenes y datos, pero hasta ahora la evidencia más sólida se refiere a las tareas de detección y flujo de trabajo, no a que la IA elija qué tratamiento debe recibir un paciente.

¿Qué informó el ensayo sueco MASAI sobre las mamografías respaldadas por IA?

MASAI, un ensayo aleatorizado informado por primera vez en 2023, encontró una mayor detección y una gran caída en la carga de trabajo de lectura de los radiólogos en comparación con la lectura doble estándar.

¿Cuál fue la lección clave del Watson para Oncología de IBM?

Los informes de recomendaciones que no estaban de acuerdo con los expertos, algunas inseguras, mostraron los límites de su enfoque de capacitación. Posteriormente, IBM vendió el negocio Watson Health.

¿Qué producto autorizó la FDA en 2021 como la primera IA para ayudar a los patólogos con biopsias de próstata?

Paige Prostate resalta regiones sospechosas en portaobjetos de biopsia de próstata digitalizadas para revisión patológica.

¿Qué predice Sybil, del MIT y del Hospital General de Massachusetts?

Sybil estima el riesgo futuro de cáncer de pulmón de una persona mediante una TC de tórax de dosis baja.

¿Cómo manejan la mayoría de los sistemas de inteligencia artificial las imágenes patológicas de diapositivas completas de gigapíxeles?

Las diapositivas son demasiado grandes para procesarlas a la vez, por lo que los parches se codifican y combinan, a menudo con una atención que produce un mapa de calor de regiones influyentes.