AI zeigt Unterschiede im auftreten von Krebs Gewebe zwischen rassischen Bevölkerungsgruppen

Wissenschaftler an der Case Western Reserve University über Künstliche Intelligenz (KI) zu offenbaren scheinbare zellulären Unterschiede zwischen schwarz und weiß-Krebs-Patienten, während auch die Erkundung Potenzial racial bias in dem sich rasant entwickelnden Gebiet der AI.

Ihre jüngsten veröffentlichten Forschung behauptet, dass die AI-Analyse der digitalisierten Bilder von Krebsgewebe zeigt kritische Unterschiede zwischen schwarzen und weißen männlichen Prostata-Krebs-Patienten. Die Arbeit schlägt auch die neue Bevölkerung-spezifische Informationen in Ergänzung zu Bild-detail auf gewebeschnitte analysiert, auch von Computern—könnten wesentlich bessere Versorgung für schwarze Patienten mit Prostata-Krebs.

„Auf einer Ebene, wir sind einfach versuchen zu verstehen und zu beantworten diese Frage: „gibt es biologische Unterschiede in der Krankheit, im Krebs, das ist eine Funktion von Ihrer ethnischen Zugehörigkeit oder Ihrer Rasse?'“ sagte Anant Madabhushi, die F. Alex Nason Professor II von Biomedical Engineering der Case Western Reserve und senior-Autor auf eine heute veröffentlichte Studie in Clinical Cancer Research, einer Zeitschrift der American Association for Cancer Research. „In anderen Worten, ist es etwas anderes, dass nicht erklärt werden kann, durch andere Unterschiede? Die Antwort scheint zu sein, ‚ja.'“

Diese neue Arbeit, die auf Prostata-Krebs baut auf Anzeichen dafür, dass deutliche biologische Unterschiede zwischen den Rassen entdeckt werden kann, der auf zellulärer Ebene in der Analyse von Zellen—Informationen, die nützlich sein können, um maßgeschneiderte medizinische Versorgung zu bestimmten Personen und Gruppen innerhalb dieser Populationen.

Implizite in allen Laufenden Forschungsprojekten, Madabhushi sagte, ist die größere Frage, ob die rassische Unterschiede entdeckt auf der zellulären Ebene sind offenbart einen Forschungs-bias auf der menschlichen Ebene.

„Sogar als wir tun, diese bahnbrechende Forschung, wir können uns nicht erlauben, uns gefangen zu Vertrauen, diese Modelle blind,“ sagte er, „so müssen wir uns Fragen, ob wir unter Berücksichtigung aller Populationen (und) Fragen Sie, wie vielfältig unser research-pool ist.“

Prostata-Krebs-Studie

Rassische Unterschiede waren eine wichtige Komponente in der jüngsten Forschung arbeiten. Der Prostata-Krebs-Studie wurde durchgeführt über drei Jahren an sechs Standorten und beteiligten sich fast 400 Männer mit der Krankheit.

Eine der kritischen Fragen im management von Prostata-Krebs-Patienten zu identifizieren, die Männern folgenden Prostata-Operation sind an der höheren Gefahr für Wiederauftreten der Krankheit und konnte profitieren von der adjuvanten Therapie.

Der Patienten-pool in dieser Studie war jedoch über 80% weiße und 18% schwarz“, so wurde das Modell voreingenommen gegenüber der Mehrheit der Bevölkerung,“ sagte Madabhushi. „Einmal fanden wir die Variationen, die Anwendung des Modells für alle wäre ein Bärendienst an, dass eine population.“

Sobald die Forscher erstellten eine Rasse-spezifische Modell, die Genauigkeit in der Bestimmung, die schwarzen würden die Patienten haben ein Wiederauftreten des Krebs versechsfacht, sagte Madabhushi.

Wie frühere Krebs-Forschung, geführt von Madabhushi Labor, die Wissenschaftler gebeten, dass der computer nach mustern, die nicht nur aus Bildern der tumor selbst, sondern an Gewebe außerhalb des Tumors, bekannt als das stroma.

Dabei werden—in diesem und in anderen Krebs-Studien—Sie waren in der Lage, erfolgreich zu erzählen, unter anderem, die Patienten reagieren gut auf Chemotherapie, Immuntherapie oder sogar, in einigen Fällen, ob der Krebs wiederkommen würde, oder wie lange ein patient Leben können.

Abgesehen von nicht-Melanom Haut-Krebs, Prostata-Krebs ist die häufigste Krebs bei Männern in den Vereinigten Staaten und eine der führenden Ursachen von Krebs-Todesfällen bei Männern aller Rassen, nach den Centers for Disease Control.

Weitere, während chirurgische Resektion des Prostata—bekannt als eine Radikale Prostatektomie durchgeführt, für die etwa 75.000 neu diagnostizierten Patienten pro Jahr, 30% bis 40% sehen der Krebs zurück, Madabhushi sagte.

In diesem Fall, bewaffnet mit dem wissen, welche Patienten hatten ein Rezidiv des Krebses, konnten die Wissenschaftler rückwirkend siehe visuelle Signale gewebeschnitte aus Ihrer anfänglichen Diagnose zu bestimmen, welche Patienten würden darunter leiden, dass die Wiederholung.

Lead-Autoren, die hier mitgewirkt haben mit Madabhushi auf dem Papier enthalten Hersh Bhargava, ein Ph. D. student an der University of California-San Francisco und Patrick Leo, ein student der biomedizintechnik an der Case Western Reserve University.

Bhargava, sagte der Forscher waren in der Lage zu „sehen und tatsächlich zu Messen, Hunderte, Tausende, ja sogar Millionen von Krebszellen, um zu sehen, ein Mensch könnte niemals sehen—einschließlich der strukturellen Eigenschaften.“

„Es ist klar, aus der vorhandenen wissenschaftlichen Literatur, die es gibt ethnische Unterschiede in allen Krebsarten, aber es scheint, dass vor allem bei Prostata-Krebs, dass diese Unterschiede nicht erklärt werden kann, durch den Zugang zu Pflege oder sozioökonomischen status—, sondern vielmehr, dass es eine biologische Komponente, wie der Krebs manifestieren anders zwischen schwarzen und weißen Patienten.“

Leo sagte, dass die Forschung konzentrierte sich auf eine Bevölkerung, die Unterschiede element, das nicht erkannt wurde, bis jetzt in dem, was er als „AI-for-health-Raum.“