Fordeler og ulemper ved kunstig intelligens i Mammografiprogrammet
Bakgrunn
Mammografiprogrammet er et offentlig tilbud til kvinner i alderen 50 til 69 år om mammografi hvert annet år. Hensikten med programmet er å oppdage brystkreft i et tidlig stadium, for at flere skal få mer skånsom behandling og færre dø av sykdommen.
De fleste kvinner som møter i Mammografiprogrammet har ikke brystkreft. Røntgenlegene som jobber i screeningprogrammet bruker dermed mye tid på å vurdere normale mammografibilder uten tegn til brystkreft.
De senere årene har flere studier vist at kunstig intelligens (KI) har et potensiale for å forbedre dagens mammografiprogram, blant annet som støtte for legene i vurdering av bilder. Med «kunstig intelligens» mener vi her digitale systemer som har blitt trent opp ved å analysere store datamengder over tid, og som dermed har lært å gjenkjenne mønstre i mammografibilder som kan være tegn til brystkreft.
Kreftregisteret er i gang med flere studier for å teste ulike KI-systemer i vurdering av screeningbilder i Mammografiprogrammet. Studiene skal benytte mammografibilder som allerede er vurdert av røntgenlegene, i såkalt retrospektiv testing.
Hensikt
Formålet er å utforske fordeler og ulemper ved ulike KI-systemer i vurdering av screeningbilder i Mammografiprogrammet. Det langsiktige målet er å tilby kvinner som deltar i programmet et forbedret screeningtilbud.
Studiene gjennomføres som retrospektive kohortstudier, hvor resultatene fra flere KI-systemer skal sammenlignes med resultater fra røntgenlegenes vurderinger. Syv delstudier, som benytter data fra screeningundersøkelser utført ved ulike brystsentre i Norge, er planlagt.
Resultatene vil bidra med kunnskap om hvorvidt KI-systemene er av en slik kvalitet at de kan benyttes i Mammografiprogrammet. Resultatene vil også være viktige for å utforme og gjennomføre studier der KI brukes i en reell screeningsituasjon (prospektive studier), samt for å planlegge en eventuell fremtidig implementering i programmet.
Datagrunnlag
Studiene vil inkludere bildedata og screeningopplysninger fra undersøkelser som er utført ved ulike brystsentre i Mammografiprogrammet. Screeningopplysningene består blant annet av informasjon om oppmøte og resultat fra screeningundersøkelsen, inkludert røntgenlegenes vurderinger.
Følgende populasjoner skal inkluderes i de ulike delstudiene.
- Delstudie I: Alle screeningundersøkelser utført ved Helse Bergen i perioden 2016-2019 (Ia) og i perioden 2008-2015 og etter 2019 (Ib).
- Delstudie II: Alle screeningundersøkelser utført ved Helse Stavanger i 2008 og senere.
- Delstudie III: Alle screeningundersøkelser utført ved Helse Førde i 2017 og senere.
- Delstudie IV: Et utvalg screeningundersøkelser utført ved Oslo universitetssykehus, Vestre Viken og Sykehuset i Vestfold i perioden 2014-2015.
- Delstudie V: Alle screeningundersøkelser utført ved Sørlandet sykehus, Universitetssykehuset i Nord-Norge, Sykehuset Østfold, St. Olavs hospital, Sykehuset Innlandet, Helse Møre og Romsdal og Vestre Viken i perioden fra innføringen av digital mammografi ved hvert brystsenter (mellom 2004 og 2011) og senere.
- Delstudie VI: Alle screeningundersøkelser som inngikk i en regranskingsstudie utført i Mammografiprogrammet i 2016-2019. 16 brystsentere i Norge regransket et utvalg på 150 krefttilfeller hver. Delstudien vil inkludere data fra alle undersøkelser som ble regransket, i tillegg til alle tidligere screeningundersøkelser for de undersøkelsene som ble regransket.
- Delstudie VII: Alle screeningundersøkelser utført ved Akershus universitetssykehus, Oslo universitetssykehus og Sykehuset i Vestfold i perioden fra innføringen av digital mammografi ved hvert brystsenter (mellom 2004 og 2007) og senere.
Studiene benytter kun data fra kvinner som ikke har reservert seg mot at opplysninger fra screeningundersøkelser med normalt funn skal lagres i Kreftregisteret, i henhold til kreftregisterforskriften. Kvinnene vil ikke bli kontaktet angående studiene, og det vil være umulig å gjenkjenne enkeltpersoner i resultater som publiseres.
Organisering
Kreftregisteret er prosjektleder og forskningsansvarlig institusjon. Vi er blant annet ansvarlige for å innhente nødvendige godkjenninger, inngå avtaler med leverandører av KI-systemer, samle inn bildedata og screeningopplysninger i prosjektet, installasjon og gjennomkjøring av bilder i KI-systemene, analysere datamaterialet og publisere resultater.
Helseforetakene ved brystsentrene er samarbeidspartnere i ulike delstudier. De er regionale spesialister på screening og diagnostikk av brystkreft. De bidrar blant annet med bildedata til studiene, samt radiologikompetanse og kunnskap om praktisk screening.
Ved Helse Stavanger og Sykehuset Østfold er det for tiden to doktorgradsstipendiater, Henrik Wethe Koch (Helse Stavanger) og Marit Almenning Martiniussen (Sykehuset Østfold), som arbeider med problemstillinger knyttet til studiene.
Leverandørene av de ulike KI-systemene vil bistå med installasjon og opplæring i bruk av systemene. Leverandørene har ikke tilgang på personopplysninger i studiene, og de kan ikke påvirke resultatene som publiseres.
Status per august 2023
Prosjektet har innhentet nødvendige godkjenninger, og det er foreløpig inngått avtale om å prøve ut KI-systemer fra tre leverandører; ScreenPoint Medical, Lunit Inc. og Vara.
Flere av delstudiene har startet, mens andre er under planlegging. Det er et pågående og kontinuerlig arbeid å samle inn bildedata og kjøre de gjennom KI-systemene for å få ut resultater som kan brukes i analysearbeidet.
Foreløpig har arbeidet resultert i tre vitenskapelige publikasjoner, og flere er under arbeid.
På bakgrunn av resultatene planlegger Kreftregisteret en studie der KI inkluderes som en del av bildevurderingen i en ellers normal screeningsituasjon. Denne studien - AIMS Norway - kan du lese mer om her.
Publikasjoner
Larsen M, Aglen CF, Lee CI, Hoff SR, Lund-Hanssen H, Lång K, Nygård JF, Ursin G, Hofvind S. Artificial Intelligence Evaluation of 122 969 Mammography Examinations from a Population-based Screening Program. Radiology. 2022 Jun;303(3):502-511. doi: 10.1148/radiol.212381. Epub 2022 Mar 29. PMID: 35348377; PMCID: PMC9131175.
Larsen M, Aglen CF, Hoff SR, Lund-Hanssen H, Hofvind S. Possible strategies for use of artificial intelligence in screen-reading of mammograms, based on retrospective data from 122,969 screening examinations. Eur Radiol. 2022 Dec;32(12):8238-8246. doi: 10.1007/s00330-022-08909-x. Epub 2022 Jun 15. PMID: 35704111; PMCID: PMC9705475.
Koch HW, Larsen M, Bartsch H, Kurz KD, Hofvind S. Artificial intelligence in BreastScreen Norway: a retrospective analysis of a cancer-enriched sample including 1254 breast cancer cases. Eur Radiol. 2023 May;33(5):3735-3743. doi: 10.1007/s00330-023-09461-y. Epub 2023 Mar 14. PMID: 36917260; PMCID: PMC10121532.