Radiomics trong bệnh lý u vú

Radiomics trong bệnh lý u vú (đặc biệt là ung thư vú) đang là một trong những lĩnh vực nghiên cứu "nóng" nhất của trí tuệ nhân tạo y khoa.

Mặc dù hệ thống phân loại BI-RADS hiện rất hiệu quả, nhưng các tổn thương thuộc nhóm BI-RADS 4 thường có ranh giới ác tính rất rộng (từ 2% đến 95%), dẫn đến tỷ lệ sinh thiết âm tính giả khá cao. Radiomics giúp giải quyết bài toán này trên nhiều phương thức chẩn đoán hình ảnh: Siêu âm (US), X-quang tuyến vú (Mammography), và MRI.

Các Ứng dụng Lâm sàng chính ở Tuyến vú

1. Phân biệt Tổn thương Lành tính và Ác tính

Tối ưu hóa BI-RADS 4: Radiomics giúp "lọc" lại các tổn thương BI-RADS 4 (đặc biệt là 4a và 4b). Mô hình AI có thể phát hiện các đặc trưng kết cấu vi mô (như độ thô, tính không đồng nhất) để hạ bậc các tổn thương lành tính (như u xơ tuyến) xuống BI-RADS 3, giúp bệnh nhân tránh được  sinh thiết không cần thiết.


Phân tích đa vùng (Multi-region): 

Không chỉ phân tích lõi khối u, radiomics tuyến vú còn phân tích cả vùng rìa u (peritumoral) và mô tuyến vú lành nền xung quanh để tăng độ chính xác.

2. Dự đoán Phân nhóm Phân tử (Molecular Subtypes) - Radiogenomics

Đây là ứng dụng vượt trội và đặc trưng nhất của radiomics tuyến vú so với tuyến giáp. Ung thư vú có tính chất không đồng nhất rất cao và được chia thành các phân nhóm: Luminal A, Luminal B, HER2-enriched, và Triple-Negative.

Sinh thiết ảo: Thay vì phải chờ kết quả hóa mô miễn dịch sau phẫu thuật, các đặc trưng Radiomics (đặc biệt là từ ảnh MRI động học - DCE-MRI) có mối tương quan chặt chẽ với các dấu ấn sinh học như ER, PR, HER2 và Ki-67.


Mô hình có thể dự đoán sớm các phân nhóm có tiên lượng xấu như Triple-Negative để lên phác đồ điều trị tấn công ngay từ đầu.

3. Dự đoán Di căn Hạch nách (Axillary Lymph Node - ALN)

Tình trạng hạch nách là yếu tố quyết định giai đoạn bệnh và phương pháp phẫu thuật (có nạo vét hạch hay không).

Bằng cách trích xuất tính chất của khối u nguyên phát ở vú kết hợp với hình ảnh hạch nách trên siêu âm/MRI, mô hình Radiomics có thể dự đoán chính xác khả năng di căn hạch giai đoạn sớm (ngay cả khi hạch chưa thay đổi về mặt hình thái trên đại thể).

4. Đánh giá Đáp ứng Điều trị Hóa chất Tân bổ trợ (NAC)

Nhiều bệnh nhân ung thư vú được chỉ định truyền hóa chất trước khi phẫu thuật (NAC) để thu nhỏ khối u.

Radiomics được thực hiện trên các mốc thời gian: Trước điều trị, sau 1-2 chu kỳ hóa chất, và sau khi kết thúc điều trị.


Mô hình giúp dự đoán khả năng đạt đáp ứng hoàn toàn trên mô bệnh học (pCR). Nếu mô hình dự đoán khối u "kháng thuốc", có thể thay đổi phác đồ sớm để không làm mất thời gian vàng của bệnh nhân.

Quy trình và Sự Khác biệt về Phương thức (Multimodality)

Quy trình kỹ thuật (Tiền xử lý ---> Phân vùng ROI -----------> Trích xuất ------> Chọn lọc LASSO ------> Rad-score) tương tự như mô tả ở tuyến giáp. Tuy nhiên, tuyến vú có lợi thế lớn về dữ liệu đa phương thức (Multi-modality Fusion):

[Siêu âm B-mode + Đàn hồi mô (Elastography)]
+[X-quang tuyến vú (Mammography / DBT)] ===> [Mô hình Radiomics Hợp nhất] ---> Kết quả dự đoán tối ưu
+
[MRI động học tăng cường (DCE-MRI)]



Việc kết hợp này giúp Rad-score của tuyến vú đạt được hiệu suất chẩn đoán (AUC) rât cao, thường dao động từ 0.92 đến 0.96.