Preventive, personalized, and precision medicine and biomarkers for breast cancer diagnosis: Artificial intelligence framework - 13/09/25

Doi : 10.1016/j.ibreh.2025.100045 
Udita J. Monani a, Suchismita Das a, Sanjay Saxena b, Gavino Faa c, Manudeep K. Kalra d, John R. Laird e, Mustafa Al-Maini f, Inder M. Singh g, Laura Mantella h, Narendra N. Khanna i, Rajesh Singh j, Vijay Rathore g, Ekta Tiwari k, Amer M. Johri l, Mostafa M. Fouda m, Esma R. Isenovic n, Mario Scartozzi o, Pankaj Kumar Jain, PhD p, s, Luca Saba q, Jasjit S. Suri g, k, m, r,
a School of Computer Science and Engineering, KIIT, Bhubaneswar, 751024 Odisha, India 
b Department of CSE, International Institute of Information Technology, Bhubaneswar, India 
c Department of Medical Sciences and Public Health, University of Cagliari, Cagliari, Italy 
d Department of Radiology, Harvard Medical School, Boston, MA 02118, USA 
e Heart and Vascular Institute, Adventist Health St. Helena, St Helena, CA 94574, USA 
f Allergy, Clinical Immunology and Rheumatology Institute, Toronto, ON L4Z 4C4, Canada 
g Stroke Monitoring and Diagnostic Division, AtheroPoint™, Roseville, CA 95661, USA 
h Department of Medicine, Division of Cardiology, University of Toronto, Toronto, ON M5S 1A1, Canada 
i Department of Cardiology, Indraprastha APOLLO Hospitals, 110001 New Delhi, India 
j Division of Research and Innovation, Uttaranchal Institute of Technology, Uttaranchal University, Dehradun, 248007, India 
k Department of Innovation, Global Biomedical Technologies, Inc., Roseville, CA 95661, USA 
l Department of Medicine, Division of Cardiology, Queen's University, Kingston, ON K7L 1C2, Canada 
m Department of Electrical and Computer Engineering, Idaho State University, Pocatello, ID 83209, USA 
n Department of Radiobiology and Molecular Genetics, National Institute of the Republic of Serbia, University of Belgrade, 11001 Belgrade, Serbia 
o Clinic of Medical Oncology, Polytechnic University of the Marche Region, Riuniti Hospital, Ancona, Italy 
p Mallinckrodt Institute of Radiology, School of Medicine, Washington University in St Louis, MO, 63105, USA 
q Department of Radiology, Azienda Ospedaliero Universitaria, 40138 Cagliari, Italy 
r Symbiosis Institute of Technology, Nagpur Campus, Symbiosis International (Deemed University) Pune, India 
s School of Artificial Intelligence, Sai University, Chennai, India 

Corresponding author at: Stroke Monitoring and Diagnostic Division, AtheroPoint™, Roseville, CA 95661, USA. Stroke Monitoring and Diagnostic Division AtheroPoint™ Roseville CA 95661 USA

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Highlights

AI models improve diagnostic accuracy in breast cancer imaging tasks (AUC >0.95).
Molecular profiling advances personalized treatment regimens.
DL algorithms show promise but require ethical oversight and prospective validation.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Personalized medicine is needed since standard breast cancer diagnosis and treatment are not always exact or customized. To revolutionize breast cancer diagnosis, this paper examines the clinical utility of artificial intelligence (AI), specifically deep learning (DL). The accuracy with which AI can analyze vast medical databases—genetic data, clinical background, and images— enabling improved accuracy in diagnosis, staging, and treatment planning through integration of multimodal data.

Recent studies have shown that DL algorithms have already attained 94–98 % diagnostic accuracies in recognizing breast cancer subtypes from histopathological images, against the overall accuracy of approximately 88 % of an average human pathologist. Additionally, CNNs have achieved AUC values of >0.95 in distinguishing between malignant and benign breast lesions based on mammography, substantiating the fact that AI enhances the diagnostic accuracy with a significant improvement.

The study highlights a few case studies, such as fibroadenoma, invasive lobular carcinoma (ILC), lobular carcinoma in situ (LCIS), and sclerosing adenosis (SAD), to illustrate how DL algorithms outperform human experts in early detection and correct diagnosis. Incorporating DL into personalized medicine not only guarantees more specialized and effective treatment plans but also guarantees a future where every patient with breast cancer will be treated with personalized care. Other than referencing AI's revolutionizing impact on breast cancer screening, this research offers an unassailable case for adopting AI and signals a new epoch of accurate, patient-centered medicine.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Breast cancer, Lobular carcinoma, Personalized medicine, Imaging techniques, Genomic features, Radio genomics


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