Tekoälyn käyttö dementian radiologisessa diagnostiikassa

Abstract

Populaation kasvun ja väestön ikääntymisen seurauksena dementiaa sairastavien ihmisten lukumäärän on arvioitu kasvavan 153 miljoonaan 2050 vuoteen mennessä, ja tämän myötä dementian diagnostiikassa käytettyjen aivojen rakenteellisten magneettikuvien määrä ja kyseisten kuvien tulkinnan tarve tulee todennäköisesti lisääntymään merkittävästi. Pään magneettikuvien systemaattiseen arviointiin on nykyään mahdollista hyödyntää myös tekoälyä. Tekoälyä voisi hyödyntää radiologiassa myös monessa muussa eri tehtävässä, kuten kuvantamisprosessin optimoinnissa, kuvan laadun parantamisessa, strukturoidussa raportoinnissa, havainnointi- ja luokittelutehtävissä sekä rutiininomaisen työn vähentämisessä ja ohjaamisessa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko pään rakenteellisen magneettikuvan tulkinneen tekoälyn tuottama raportti hyödyllinen neuroradiologien tai kliinikoiden kannalta, ja voisiko raportti toimia ainoana lausuntona rajatulla potilasmateriaalilla. Käytimme Oulun yliopistollisessa sairaalassa (OYS) kuvattua pään MRI-aineistoa, radiologien lausuntoja sekä Combinostics Ltd:n cNeuro -ohjelman tuottamia raportteja kyseisistä kuvista aikaväliltä 11/2020-10/2021. Aineistoista analysoimme tekoälyohjelman ja radiologien lausuntojen vastaavuutta reliabiliteettianalyysillä. Lisäksi cNeuro -ohjelmalla tehtiin normaaliusanalyysi, jossa tarkasteltiin, onnistuuko ohjelma luokittelemaan aineistosta puhtaasti dementiapopulaatioon kuuluvat yksilöt muista, ns. ”epänormaaleista” yksilöistä. Teetimme myös kyselyn tekoälyn käytöstä OYS:n neuroradiologeille. Hippokampusatrofian ja valkean aineen kirkassignaalimuutosten osalta raportin ja radiologin arvioiden vastaavuudet ovat varsin hyviä, jos ei erinomaisia. Muiden aivojen alueiden osalta tulokset olivat kohtalaisia. Normaaliusanalyysi osoitti, että puhtaasti dementiapopulaatioon kuuluvat yksilöt ohjelma tunnistaa varsin hyvin, mutta parannettavaa olisi aivojen ulkopuolisten löydösten havaitsemisessa. Valtaosa kyselyyn vastanneista radiologeista hyödyntää tekoälyn tuottamaa raporttia omassa työprosessissaan ja kokevat siitä olevan myös hyötyä.