AI giúp tăng tốc chụp MRI phát hiện ung thư vú

Một nhóm nhà khoa học của Israel và Mỹ vừa công bố phương pháp mới ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm tăng tốc đáng kể quá trình chụp cộng hưởng từ (MRI) trong chẩn đoán ung thư vú, mở ra triển vọng nâng cao độ chính xác phát hiện bệnh đồng thời rút ngắn thời gian thăm khám cho bệnh nhân.

Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Technion của Israel thực hiện, vừa được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications.

Theo phóng viên TTXVN tại Israel, ung thư vú hiện là một trong những loại ung thư phổ biến nhất trên thế giới với khoảng 2,3 triệu ca mắc mới mỗi năm. MRI động được xem là một trong những công cụ hiệu quả nhất để sàng lọc và phát hiện bệnh ở nhóm phụ nữ có nguy cơ cao, với độ nhạy trên 90%, cao hơn đáng kể so với phương pháp siêu âm hoặc chụp nhũ ảnh đơn lẻ. Tuy nhiên, hạn chế lớn của kỹ thuật này là cần thời gian quét tương đối dài để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao, khiến việc theo dõi sự di chuyển của chất tương phản trong mô cơ thể gặp nhiều khó khăn. Cụ thể, các hệ thống MRI hiện nay thường chỉ tạo được một hình ảnh sau mỗi một đến hai phút. Điều này làm giảm khả năng quan sát các biến đổi nhanh diễn ra bên trong khối u và các mô xung quanh.

Để khắc phục hạn chế này, các nhà khoa học đã phát triển hệ thống ELITE dựa trên sự kết hợp giữa mô hình toán học nhận diện các đặc điểm cấu trúc và chức năng của mô với mạng nơ-ron sâu ResNet có khả năng loại bỏ nhiễu, hiệu chỉnh sai lệch và tái tạo các dữ liệu còn thiếu trong quá trình quét. Kết quả thử nghiệm cho thấy công nghệ mới có thể tạo ra hình ảnh MRI với tốc độ một ảnh mỗi giây mà vẫn duy trì chất lượng chẩn đoán cao. Nhờ khả năng theo dõi gần như liên tục sự di chuyển của chất tương phản trong mô, các bác sĩ có thể phát hiện rõ hơn các khối u kích thước nhỏ, phân biệt chính xác hơn giữa tổn thương lành tính và ác tính, đồng thời đánh giá tốt hơn các đặc điểm sinh học của khối u như lưu lượng máu và độ thẩm thấu của hệ mạch.

Trong nghiên cứu được thực hiện trên 54 bệnh nhân, nhóm tác giả ghi nhận khả năng hiển thị khối u được cải thiện đáng kể so với các phương pháp hiện hành, chất lượng hình ảnh cao hơn và độ nhạy chẩn đoán tiếp tục được duy trì ở mức cao. Ngoài lợi ích về chuyên môn, việc rút ngắn thời gian chụp còn có thể giúp các cơ sở y tế tăng số lượng bệnh nhân được kiểm tra trên cùng một hệ thống MRI, qua đó, giảm thời gian chờ đợi và mở rộng khả năng tiếp cận dịch vụ chẩn đoán hình ảnh.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Eddy Solomon thuộc Khoa Kỹ thuật Y sinh của Technion, cho biết kết quả này cho thấy AI không chỉ giúp cải thiện chất lượng hình ảnh mà còn có thể giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của công nghệ MRI hiện nay là sự cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác. Theo các nhà khoa học, mặc dù cần thêm các nghiên cứu lâm sàng quy mô lớn trước khi được triển khai rộng rãi, công nghệ ELITE có tiềm năng trở thành một bước tiến quan trọng trong chẩn đoán sớm ung thư vú và các bệnh lý khác bằng cộng hưởng từ trong tương lai.