Как челябинские врачи-онкологи применяют искусственный интеллект для выявления патологий
0
173
Искусственный интеллект сегодня можно
встретить не только в гаджетах
программиста, но и в кабинете врача.
Выявить то, чего не увидел глаз
специалиста, и помочь на начальной
стадии определить серьезное
заболевание — к таким перспективам
стремятся врачи Челябинского онкоцентра,
которые вместе с айтишниками разработали
нейросеть по выявлению патологий.
Тонкий синенький контур на экране
подсвечивает участок, который нейросеть
сочла подозрительным. Идет обычная
процедура колоноскопии — вот только
вместе с доктором и его аппаратом
в процессе задействован и третий
участник — компьютер с искусственным
интеллектом. Он, конечно, пока еще
не волшебник, а только учится —
определять участки организма, где могло
затаиться опасное образование.
Специалисты челябинского онкоцентра
и резидент Сколково компания EVA Lab
занялись разработкой системы
«Полиптрон». Ее суть — при помощи
алгоритмов нейросети выявлять патологии
во время проведения эндоскопии.
Разработчикам удалось привлечь гранты
на разработку — 12 млн рублей от Фонда
содействия инновациям, в 2022 году
планируется привлечь еще около 50 млн —
но сейчас система пока еще находится
в начальной стадии. Однако уже понятно —
это будущее российской медицины.
«Сейчас наши усилия направлены на то,
чтобы подкрутить точность детекций,
отработать ложноположительные
срабатывания и приблизить
ее к точности 98% сработки. Следующим
шагом мы планируем разработать
прикладной функционал к этому основному
алгоритму, который позволит получать эти
данные об эндоскопических обследованиях,
отправлять их, например, в медицинскую
информационную систему, в профильные
медицинские учреждения, сохранять
на сервер
и складировать», — прокомментировала радиостанции
BFM генеральный директор EVA Lab Яна Ким.
Пока система работает в тестовом режиме,
но первые исследования уже проводятся.
И как это происходит, показывает один
из участников разработки — заведующий
отделением эндоскопии Челябинского
областного клинического онкодиспансера
Константин Кулаев.
— Знаете, сам искусственный интеллект
и его применение в медицине активно
обсуждаются где-то с 2002–2003 года.
Представьте себе, вы работаете
за компьютером, вы сконцентрированы
на процессе, вдруг кто-то заходит или
звонит телефон — все, вас отвлекли,
концентрация теряется, можно что-то
просмотреть, проглядеть. А система — она
все-таки сконцентрирована только
на процессе. Ее невозможно отвлечь. Такая
методика, конечно, необходима для того,
чтобы увеличить выявляемость
онкологических и предонкологических
патологий у населения Челябинской
области. И главная цель в будущем —
таким образом уменьшить летальность
от онкологических заболеваний, —
комментирует врач.
В идеале, когда процесс будет обработан,
все будет происходить примерно так —
пациента обследует врач привычным
эндоскопом — и тут же параллельно
система проверяет полученное изображение
на малейшие отклонения от нормы. Это
позволит как повысить точность диагноза,
так и ускорить маршрутизацию.
— Вот представьте: пациент только
находится на столе в городе Аша. И у него
при эндоскопическом исследовании
выявляются подозрения
на злокачественные образования.
Искусственный интеллект это анализирует
и тут же отправляет скриншот
в профильное учреждение. То есть пациент
еще лежит на столе, а у врача уже
появляется картинка, что в таком-то
городе при эндоскопическом исследовании
толстой кишки выявлено подозрение
на злокачественное образование, —
добавляет Константин Кулаев. — Когда рак
сформировался, то его уже сложно
пропустить, потому что он большой,
в просвете кишки его увидишь без проблем.
А вот мелкую, предраковую воспалительную
патологию можно пропустить, она может
завернуться за угол, за слизистую,
за складку. И вот система позволит
акцентировать внимание доктора
на патологическом очаге, чтобы
он посмотрел его более пристально.
Пока нейросеть отрабатывают именно
на колоноскопических исследованиях. Дело
в том, что, увы, патологии кишки
встречаются достаточно часто — что дает
больше материала для отработки системы.
И при колоноскопии выявляется много
воспалительных, предраковых патологий,
полипов, на которых проще всего обучить
нейросеть, объясняет врач. В перспективе,
конечно, ее планируют применять
и в других видах исследований.
Нам показывают и саму систему — хотя,
по сути, она представляет собой обычный
компьютер, подсоединенный к эндоскопу.
Главное в нем — умная начинка, которая
автоматически получает данные с прибора
и приступает к анализу изображения.
Стоит приложить камеру эндоскопа
к органу (пусть, для примера, это будет
даже кисть руки) — и компьютер тут же
начинает выделять участки, которые стоит
изучить внимательнее.
Прежде чем говорить о полноценном
внедрении такой технологии на практике,
нужно наработать определенную базу,
поясняют специалисты. Набрать минимум
10 тысяч срабатываний — определить,
есть ли среди них ложные, или наоборот,
есть ли пропущенные участки. Прототип
нейросети был получен в конце прошлого
года, первые данные были сняты месяца три
назад. Когда процесс будет налажен,
технологии придется пройти все стадии
сертификации.
Пока врачи говорят осторожно — внедрить
систему полноценно планируют в 2023-2024
году. Но успешные примеры использования
искусственного интеллекта уже есть
в медучреждениях других регионов —
например, в столичной Боткинской
больнице его применяют при
рентгенологическом исследовании
по выявлению пневмонии.
Да и в Челябинске искусственный
интеллект уже не является чем-то
неизведанным в сфере медицины. На днях
первый вице-губернатор Ирина Гехт
на открытии хакатона упомянула, что
сейчас в регионе нейросети в том числе
применяются на ковидных базах при
анализе снимков компьютерной томографии.
Получается, главная перспектива
на ближайшие годы — максимально широкое
применение ИИ при выявлении самых разных
заболеваний.
— Вы знаете, перспективы просто
грандиозные — это касается не только
колоноскопии, а вообще применения
искусственного интеллекта в медицине, —
уверен Константин Кулаев. — Я слышал, что
просто на печатание справок у нас
в России за год уходит несколько
миллиардов рублей. И вы понимаете, как,
порой, нерационально тратит время доктор
на их заполнение. В принципе, это все
можно компьютеризировать. Да, нейросети
должны внедряться повсеместно. Причем
мы-то пока основываемся только на анализе
видеоизображения — а это же могут быть
и данные анализа крови, и данные по УЗИ,
и так далее. Если в целом это все
объединить в будущем в одну систему,
то много проблем решится автоматически.
Сейчас мы активно сотрудничаем
с ЮУрГУ — и, к сожалению, дело пока
обстоит так, что система видеоанализа —
это одна система, работа с базами
данных — это другая, пока это все
разобщенные кубики. И пока они
объединятся, могут годы пройти. Так что
будущее — объединить это все в одну
систему.
Годы могут уйти на внедрение
искусственного интеллекта, но пока и без
него выявляемость онкологических
заболеваний в Челябинской области
растет. Это не повод паниковать — дело
не в том, что южноуральцы стали больше
болеть. Выявлять патологии стали чаще —
причем на ранних стадиях, что значительно
увеличивает шанс на положительный исход
для пациента.
— Что касается статистики
по заболеваниям толстой кишки,
то выявление первой-второй стадии растет.
Это отражает эффективность нашей работы,
врачей-эндоскопистов в том числе.
И докторов первичного звена, потому что
они в рамках диспансеризации выявляют
подозрение, а эндоскописты его затем
подтверждают — или опровергают.
И здесь да, есть положительная тенденция,
ее надо сохранить. И если обратить
внимание, то статистика
по заболеваемостям толстой кишки
увеличивается, а смертность при этом —
нет. Это именно показатель, что
выявляемость на ранних стадиях растет
и врачи-онкологи справляются со своей
задачей, — резюмирует доктор.