• Mammografia digitale. Paideia

L'AI sta per cambiare il futuro della mammografia

Una ricercatrice del MIT ha ideato una tecnica che sembra in grado di prevedere con una precisione vicina al 50 per cento, mai raggiunta in precedenza da altri sistemi, se una persona sana avrà il cancro al seno.

Regina Barzilay è un’esperta di AI del MIT che ha studiato per l'elaborazione del linguaggio naturale e ora ha deciso di occuparsi della malattia che l’ha colpita alcuni anni fa. Come riportato dal "Washington Post", il mese scorso, lei e il suo team hanno pubblicato un articolo sul Journal of Clinical Oncology, che sarà seguito da un approfondimento su “Nature Medicine”, in cui si sostiene che Mirai, l’intelligenza artificiale che incrocia i dati delle mammografie, può prevedere quasi la metà di episodi di cancro al seno fino a cinque anni prima che si verifichino.

Questa tecnologia potrebbe trasformare il modo in cui vengono utilizzate le mammografie, aprire un mondo completamente nuovo di test preventivi e consentire ai pazienti di evitare terapie aggressive. Finora , il sistema di riferimento è stato Tyrer-Cuzick, un modello statistico in cui i medici inseriscono un elenco di variabili di base come l'età di una persona e la storia familiare. Di solito predice il cancro al seno solo nel 20-25 per cento delle persone a cui viene diagnosticato.

Il team di Barzilay ha addestrato l’algoritmo di Mirai con più di 200.000 mammografie del Massachusetts General Hospital e poi gli ha chiesto di fare previsioni su 129.000 mammografie eseguite dal 2008 al 2016, riguardanti 62.000 pazienti di diversi paesi. Sopra un rischio nell’arco di 5 anni superiore al 2,5 percento, l’AI ha raccomandato automaticamente ulteriori test come una biopsia o una risonanza magnetica. 

Il sistema si è ri velato corretto in una media di circa 76 casi su 100, con un miglioramento del 22 per cento rispetto a Tyrer-Cuzick. La "sensibilità" di Mirai - la velocità con cui prediceva correttamente il cancro in tutti coloro a cui sarebbe stato diagnosticato – è stata di circa il 44 percento, quasi il doppio del 20-25 percento di Tyrer-Cuzick.

Una tecnologia molto discussa

La mammografia è molto contestata, ma è stata finora il male minore. La tecnologia è diventato il paradigma vincente negli ultimi decenni, anche se molti nelle comunità oncologiche affermano che ha portato a un'inutile esposizione a radiazioni, test eccessivi, falsi positivi e relativo stress.

I ricercatori dicono che il problema non risiede nella mammografia ma nel modo in cui viene utilizzata. A loro parere si potrebbe migliorare di gran lunga questa tecnologia con l'avvento della "mammografia 3-D", la cosiddetta tomosintesi.

Una delle autrici dell’articolo, la dottoressa Connie Lehman, afferma che il problema non è lo strumento, ma l'approccio, e che sarebbe sufficiente fare screening basati sul rischio. Il numero complessivo di mammografie probabilmente sarebbe lo stesso, ma invece di tutte le donne sopra i 40 anni si prenderebbero in considerazione alcune donne sotto i 40 anni che sono a rischio più elevato.

Mirai dovrebbe scongiurare un altro problema degli algoritmi attuali: la scarsa considerazione delle donne di colore. "I pregiudizi razziali nei modelli di rischio tradizionali sono agghiaccianti", spiega Lehman. “E il motivo è che tengono conto principalmente delle donne caucasiche europee e non delle donne ispaniche, asiatiche e nere".

Molti temono che l'AI possa integrare pregiudizi simili perché è programmata dalle stesse persone che progettano i modelli matematici. Ma i risultati dello studio si muovono in un’altra direzione. I tassi di cancro che ha trovato tra i suoi numerosi soggetti in Asia, Sud America e Medio Oriente e negli ospedali con un numero significativo di pazienti neri negli Stati Uniti, sono coerenti con i tassi reali del mondo reale.

Il cancro al seno colpisce in modo sproporzionato alcuni gruppi etnici e razziali. Le donne nere hanno il 40 per cento in più di probabilità di morire di cancro al seno rispetto alle donne bianche. Le donne ebree ashkenazite hanno 10 volte più probabilità di altri gruppi di avere mutazioni genetiche associate al cancro al seno. Le statistiche sul cancro al seno sono allarmanti su tutta la linea. 

Una donna americana su 8 sarà colpita dalla malattia ad un certo punto della sua vita. Secondo l’American Cancer Society. mentre molti tumori, come il cancro ai polmoni, sono diminuiti negli Stati Uniti, i tassi di cancro al seno sono aumentati, una media annuale di mezzo punto percentuale tra il 2008 e il 2017.

Ci sono comunque anche implicazioni etiche nel nuovo sistema. Se l’Ai sbaglia? In fondo alle donne viene chiesto di affidarsi ciecamente a una sorta di scatola nera. Barzilay e Lehman, affermano che non è questione di tutto o niente. L’algoritmo non deve eliminare l'errore in ogni singolo caso, ma semplicemente essere leggermente migliore degli umani nel numero totale di casi.

In effetti, le associazioni per la difesa della salute non sembrano preoccupate per il problema della scatola nera. Secondo Elana Silber, direttrice esecutiva di Sharsheret, un gruppo che si occupa di donne ebree affette da cancro al seno, le persone possono comprendere meglio il loro rischio e adottare misure per proteggere la loro salute.

La ricerca ha anche guadagnato il cauto sostegno di gruppi medici importanti. Robert Smith, vicepresidente senior per lo screening del cancro presso l'American Cancer Society, ha affermato che Mirai è "un passo in avanti, anche se è necessaria una buona dose di cautela". Rimane la diffidenza di chirurghi e oncologi, che consigliano più direttamente i pazienti sul rischio di cancro al seno, e anche quella di alcuni radiologi che temono di essere sostituiti dall'automazione, in quanto un’intelligenza artificiale funziona 24 ore su 24, 7 giorni su 7, non si stanca e non ha problemi personali a casa.

Il problema delle compagnie assicurative

Tra i siti per le sperimentazioni di Mirai ci sono la rete ospedaliera messicana Grupo Angeles e Novant Health, il vasto sistema sanitario degli Stati Uniti sudorientaliu. Quest'ultimo farà partire gli studi nei prossimi mesi presso il suo ospedale di punta a Winston-Salem, NC, dove fino a 150.000 pazienti che si sottopongono a mammografia riceveranno punteggi di rischio prodotti da Mirai.

Gli ostacoli arriveranno con le compagnie assicurative che, nella maggior parte dei casi,  pagano le mammografie solo per le persone con più di 40 anni e che negli ultimi anni in diversi casi hanno fatto pressioni, negli Stati Uniti, per portare l'età a 45 o addirittura 50 anni. Molte di loro non pagheranno per una risonanza magnetica a donne sotto i 30 anni o per un esame al seno raccomandato da un'AI. Persuaderle richiederà un grande impegno.

Anche la fiducia nel nuovo sistema da parte del paziente è una questione aperta. Alcuni vedono una spaccatura generazionale, con le più giovani che abbracciano un algoritmo mentre le donne più anziane resistono. "Voglio essere ottimista su questo argomento, perché l'idea che possiamo prevedere in modo più accurato cinque anni di rischio è davvero promettente, persino rivoluzionaria", ha affermato Kate Lampen-Sachar, radiologa del Baptist Health Breast Center del Miami Cancer Institute, e consulente della Young Survival Coalition, un gruppo di sostegno per le donne con diagnosi di cancro al seno di età inferiore ai 40 anni, un gruppo che ha visto aumentare i tassi di incidenza della malattia negli ultimi anni.

Ci sono infine anche sfide normative. La Food and Drug Administration richiede che qualsiasi nuovo strumento in un ospedale che non è stato approvato passi attraverso un rigoroso processo di revisione interna, il che significa molte imminenti battaglie sul campo per dimostrare che Mirai può fare più bene che male.

"Non molto tempo dopo aver compiuto i 40 anni - circa tre anni prima che mi venisse diagnosticata la malattia - ho fatto la mia prima mammografia", racconta Barzilay. “Mi hanno detto che andava tutto bene e che non c'era nulla di cui preoccuparsi. Sarebbe successo con la mia tecnologia?”. Solo per capire, ha recentemente sottoposto la sua mammografia iniziale al responso di Mirai. La risposta è stata: alto rischio.

(rp)