Ứng dụng công nghệ AI trong hỗ trợ điều trị ung thư

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong điều trị ung thư

Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (Artificial intelligence – viết tắt là AI) là một ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer science). Là trí tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động hóa các hành vi thông minh như con người.

Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ đắc lực trong việc chẩn đoán ung thư. Ảnh minh họa

Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic trong các ngôn ngữ lập trình là ở việc ứng dụng các hệ thống học máy (machine learning) để mô phỏng trí tuệ của con người trong các xử lý mà con người làm tốt hơn máy tính. Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo còn được ứng dụng trong y tế rất nhiều giúp chuẩn đoán, điều trị chính xác và rút gắn thời gian điều trị bệnh.

Trong lĩnh vực điều trị ung thư, sự đóng góp của AI có thể mang tính quyết định. Có rất nhiều nghiên cứu về lợi ích của việc sử dụng AI và nhiều nghiên cứu trong số đó tập trung vào hỗ trợ chẩn đoán.

Hỗ trợ chẩn đoán trong điều trị ung thư vú

Theo đó, Viện Curie và đối tác Ibex Medical Analytics đã chứng minh hiệu suất của một thuật toán có khả năng chẩn đoán ung thư vú trong quá trình sinh thiết. Kết quả rất khả quan, thuật toán thể hiện mức độ chính xác gần bằng các nhà nghiên cứu bệnh học chuyên nghiệp và có thể xác định hơn 50 đặc điểm cụ thể của vú.

AI cũng rất hiệu quả trong việc đọc ảnh chụp X quang tuyến vú; một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Radiology cho thấy hiệu quả của thuật toán tương đối giống so với khả năng đọc X quang của con người. Từ hình ảnh y tế đến phân tích các mẫu được lấy, sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo và khả năng chuyên môn của con người giúp có thể đạt được mức độ chính xác chưa từng có.

Tiềm năng lớn nhất của AI hiện nay là công nghệ này có thể giảm bớt gánh nặng cho các bác sĩ X-quang. Trí tuệ nhân tạo AI có thể hỗ trợ một bác sĩ phân tích ảnh chụp quang tuyến vú để các bác sĩ khác có thể giúp đỡ nhiều bệnh nhân hơn. Nhờ AI, khối lượng công việc của các bác sĩ X quang sẽ giảm đáng kể. Hiện các bác sĩ phải dành gần 44% thời gian để phân tích các hình ảnh chụp X quang tuyến vú.

AI có khả năng phân biệt các khối u não với độ chính xác hơn 90%

Hai công cụ dựa trên AI, một công cụ có tên Sturgeon do các nhà khoa học Hà Lan phát triển, công cụ còn lại do Trường Y Harvard phát triển có tên Charm, cung cấp cho các bác sĩ phẫu thuật thần kinh thông tin theo thời gian thực về bộ gen của khối u mà họ đang phẫu thuật.

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí nổi tiếng Nature tiết lộ rằng phân tích DNA của khối u có thể được thực hiện trong vòng 90 phút, cung cấp cho bác sĩ phẫu thuật những thông tin quan trọng có thể hướng dẫn quy trình phẫu thuật.

Ảnh minh họa

Công cụ Charm được phát triển bởi các nhà khoa học thuộc khoa Y của Đại học Harvard, hiện đang được kiểm chứng lâm sàng; các nghiên cứu cho thấy nó có khả năng phân biệt các khối u với độ chính xác 93%.

Dùng thuật toán dự báo khả năng ung thư tuyến tụy

Các công nghệ hiện nay có khả năng dự đoán chính xác cấu trúc phân tử của khối u, tiên lượng sống và giúp phân loại bệnh nhân theo cấu trúc khối u trong cơ thể, để đưa ra những phương pháp điều trị phù hợp nhất.

Một công cụ AI khác nhằm xác định những người có nguy cơ mắc ung thư tuyến tụy đã được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Trường Y Harvard và Đại học Copenhagen phối hợp với Hệ thống chăm sóc sức khỏe VA Boston, nghiên cứu và phát triển.

Theo đó, một thuật toán được đào tạo dựa trên dữ liệu tổng hợp từ 9 triệu hồ sơ bệnh nhân từ Đan Mạch và Hoa Kỳ. Mô hình được phát triển có thể dự đoán bệnh nhân nào có khả năng mắc ung thư tuyến tụy trong tương lai. Do đó, thuật toán cho biết một số yếu tố có thể dự đoán sự xuất hiện của ung thư tuyến tụy, chẳng hạn như sỏi mật, tiểu đường loại 2 hoặc thậm chí là viêm tuyến tụy.

Trí tuệ nhân tạo giúp phát triển thuốc điều trị ung thư hiệu quả hơn

Ngoài việc cải thiện chẩn đoán và điều trị, AI cũng có thể được sử dụng để phát triển các loại thuốc mới để điều trị ung thư. Các thuật toán học máy có thể phân tích một lượng lớn dữ liệu để xác định các ứng cử viên thuốc tiềm năng và dự đoán hiệu quả của chúng. Điều này có thể đẩy nhanh đáng kể quá trình phát triển thuốc và đưa ra các phương pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn.

Một lĩnh vực khác mà AI đang được áp dụng trong điều trị ung thư là xạ trị. AI có thể hỗ trợ lập phương án và kiểm soát nguồn xạ trị, cho phép nhắm mục tiêu chính xác hơn vào các tế bào ung thư trong khi giảm thiểu thiệt hại cho các mô khỏe mạnh. Điều này có thể dẫn đến kết quả điều trị tốt hơn và ít tác dụng phụ hơn cho bệnh nhân.

Tác động của AI đối với điều trị ung thư là rất đáng kể. Mặc dù có những lo ngại về các vấn đề đạo đức và xã hội liên quan đến việc sử dụng AI trong chăm sóc sức khỏe, nhưng những lợi ích tiềm năng của các công nghệ tiên tiến này thực sự có tác động to lớn đến ngành y học. Khi công nghệ AI tiếp tục phát triển, tác động của nó đối với điều trị ung thư cũng sẽ tăng lên, với ngày càng nhiều bệnh nhân được hưởng lợi từ việc sử dụng nó, điều này có thể giúp phát hiện ung thư ở giai đoạn sớm hơn và cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân.