La patología basada en IA predice los orígenes de cánceres de origen desconocido

Área de la Ciencia:

• En el campo de la oncología
• Patología computacional
• La inteligencia artificial en la medicina

Sus antecedentes:

• El cáncer de origen primario desconocido (CUP) presenta desafíos de diagnóstico ya que las terapias a menudo son específicas del sitio.
• Los métodos actuales para determinar el origen del tumor, como la genómica, no son universalmente accesibles o clínicamente implementados, especialmente en entornos de bajos recursos.
• Las diapositivas de histología se obtienen de forma rutinaria, pero no se utilizan para la determinación del sitio primario en la CUP.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un algoritmo de aprendizaje profundo para predecir el origen primario del tumor a partir de diapositivas de histología.
• Proporcionar un diagnóstico diferencial para tumores metastásicos y cánceres de origen desconocido (CUP).
• Ofrecer una herramienta alternativa o complementaria a los trabajos de diagnóstico tradicionales para la CUP.

Principales métodos:

• Desarrollo de un modelo de aprendizaje profundo llamado Tumour Origin Assessment via Deep Learning (TOAD).
• Entrenar al modelo en imágenes de diapositivas completas de tumores con orígenes primarios conocidos.
• Validación del modelo en conjuntos de ensayos mantenidos y externos, y en un conjunto de datos seleccionado de casos de CUP.

Principales resultados:

• El modelo TOAD logró una precisión top-1 de 0,83 y una precisión top-3 de 0,96 en su conjunto de pruebas internas.
• En un conjunto de prueba externo, el modelo demostró una precisión superior de 0,80 y una precisión superior de 0,93.
• Para 317 casos de CUP, el TOAD mostró un 61% de concordancia y un 82% de acuerdo con los tres diagnósticos diferenciales asignados.

Conclusiones:

• TOAD es una herramienta eficaz de aprendizaje profundo para predecir el origen del tumor primario a partir de diapositivas de histología.
• El algoritmo puede ayudar en el diagnóstico de tumores metastásicos y cánceres de origen desconocido (CUP).
• TOAD tiene el potencial de racionalizar los procesos de diagnóstico, reducir la dependencia de trabajos extensos y disminuir la ocurrencia de CUP.