Inteligencia artificial identifica a los no fumadores con alto riesgo de cáncer de pulmón

Utilizando una imagen de rayos X de tórax de rutina, una herramienta de inteligencia artificial (IA) puede identificar a los no fumadores que tienen un alto riesgo de cáncer de pulmón.

El cáncer de pulmón es la causa más común de muerte por cáncer.

La Sociedad Estadounidense del Cáncer estima alrededor de 238.340 nuevos casos de cáncer de pulmón en los Estados Unidos este año y 127.070 muertes por cáncer de pulmón.

Aproximadamente entre el 10% y el 20% de los cánceres de pulmón ocurren en “no fumadores“: personas que nunca han fumado cigarrillos o han fumado menos de 100 cigarrillos en su vida.

El Grupo de Trabajo de Servicios Preventivos de los Estados Unidos (USPSTF) recomienda actualmente la detección del cáncer de pulmón con TC de dosis baja para adultos de entre 50 y 80 años que tengan un historial de tabaquismo de al menos 20 paquetes al año y que actualmente fumen o hayan dejado de fumar en los últimos 15 años.

El USPSTF no recomienda realizar pruebas de detección a personas que nunca han fumado o que han fumado muy poco.

Sin embargo, la incidencia del cáncer de pulmón entre los que nunca han fumado está aumentando y, sin una detección temprana mediante pruebas de detección, cuando se descubren, estos cánceres tienden a ser más avanzados que los que se encuentran en los fumadores.

“Las pautas actuales de Medicare y USPSTF recomiendan la detección por TC del cáncer de pulmón sólo para personas con un historial importante de tabaquismo“, dijo la autora principal del estudio, Anika S. Walia, B.A., estudiante de medicina de la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston e investigadora de Cardiovascular Imaging Research Center (CIRC) del Hospital General de Massachusetts (MGH) y la Facultad de Medicina de Harvard en Boston.

“Sin embargo, el cáncer de pulmón es cada vez más común entre los que nunca han fumado y, a menudo, se presenta en una etapa avanzada”.

Una de las razones por las que las directrices federales excluyen a los que nunca han fumado de las recomendaciones de detección es porque es difícil predecir el riesgo de cáncer de pulmón en esta población.

Las puntuaciones de riesgo de cáncer de pulmón existentes requieren información que no está fácilmente disponible para la mayoría de las personas, como antecedentes familiares de cáncer de pulmón, pruebas de función pulmonar o biomarcadores séricos.

Para el estudio, los investigadores del CIRC se propusieron mejorar la predicción del riesgo de cáncer de pulmón en personas que nunca fumaron probando si un modelo de aprendizaje profundo podría identificar a las personas que nunca fumaron con alto riesgo de cáncer de pulmón, basándose en sus radiografías de tórax del historial médico electrónico.

El aprendizaje profundo es un tipo avanzado de IA que se puede entrenar para buscar imágenes de rayos X y encontrar patrones asociados con enfermedades.

“Una ventaja importante de nuestro enfoque es que sólo requiere una única imagen de rayos X de tórax, que es una de las pruebas más comunes en medicina y ampliamente disponible en el historial médico electrónico“, afirmó Walia.

El modelo “CXR-Lung-Risk” se desarrolló utilizando 147.497 radiografías de tórax de 40.643 fumadores asintomáticos y no fumadores del ensayo de detección de cáncer de próstata, pulmón, colorrectal y ovario (PLCO) para predecir el riesgo de mortalidad relacionado con los pulmones, según en una única imagen de radiografía de tórax como entrada.

Los investigadores validaron externamente el modelo en un grupo separado de no fumadores que se sometieron a radiografías de tórax de rutina para pacientes ambulatorios entre 2013 y 2014.

El resultado primario fue un cáncer de pulmón incidente durante seis años, identificado mediante los códigos de la Clasificación Internacional de Enfermedades.

Luego, las puntuaciones de riesgo se convirtieron en grupos de riesgo bajo, moderado y alto según umbrales de riesgo derivados externamente.

De 17.407 pacientes (edad media 63 años) incluidos en el estudio, el modelo de aprendizaje profundo consideró que el 28% era de alto riesgo y el 2,9% de estos pacientes tuvieron más tarde un diagnóstico de cáncer de pulmón.

El grupo de alto riesgo superó con creces el umbral de riesgo de seis años del 1,3% en el que las directrices de la Red Nacional Integral del Cáncer recomiendan la TC para la detección del cáncer de pulmón.

Después de ajustar por edad, sexo, raza, infección previa del tracto respiratorio inferior y enfermedad pulmonar obstructiva crónica prevalente, todavía había un riesgo 2,1 veces mayor de desarrollar cáncer de pulmón en el grupo de alto riesgo en comparación con el grupo de bajo riesgo.

“Esta herramienta de IA abre la puerta a la detección oportuna de los no fumadores con alto riesgo de cáncer de pulmón, utilizando radiografías de tórax existentes en el historial médico electrónico“, dijo el autor principal Michael T. Lu, M.D., M.P.H., director de inteligencia artificial. y codirector de CIRC en MGH.

“Dado que las tasas de tabaquismo están disminuyendo, los enfoques para detectar el cáncer de pulmón en forma temprana en quienes no fuman serán cada vez más importantes“.

Fuente: RSNA