Специалисты НМИЦ хирургии имени А.В. Вишневского Минздрава России разработали прототип программного обеспечения под рабочим названием «Виртуальная биопсия».
Это система поддержки принятия врачебных решений для врачей-рентгенологов, которая позволит повысить точность диагностики патологических изменений и интегрировать в клиническую работу диагностические модели на основе алгоритмов ИИ. С помощью «виртуальной биопсии» на основании изображений компьютерной томографии определяется точный диагноз, который соответствует окончательному патологоанатомическому, но без необходимости инвазивного вмешательства.
Как рассказал заведующий отделением рентгенологии и магнитно-резонансных исследований Евгений Валерьевич Кондратьев:
«Наш прототип программы «Виртуальная биопсия» ─ это очень интересная комплексная технология, которая возникла у нас как идея расширения возможностей компьютерной томографии. Конечно, это не биопсия в традиционном смысле слова. Фактически это глубокое изучение компьютерных томограмм, которые мы получаем при сканировании пациентов. При разработке прототипа мы использовали возможности относительно нового направления в лучевой диагностике ─ радиомики. Это методика, которая позволяет извлекать большое количество показателей из изображений компьютерных томограмм. Врачи при анализе снимков обычно используют до десятка понятий: плотность, контуры, форма образования, а с помощью методов радиомики можно проанализировать до десяти тысяч показателей одновременно. На следующем этапе привлекаем возможности искусственного интеллекта для того, чтобы систематизировать показатели по каждому из видов новообразований, привязать к каждому виду патологических процессов какой-то паттерн, который мы можем вычислять с помощью машинного обучения и искусственного интеллекта. Таким образом, связав несколько компонентов: получение изображения с помощью компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии, изучение признаков с помощью радиомики и искусственного интеллекта, который может эти признаки систематизировать, мы получили комплексную технологию. Сейчас мы «учим» программу прогнозировать и оценивать потенциальный ответ у опухоли на лечение. По исследованиям КТ нельзя понять, как опухоль отреагирует на лечение, проведение множественной биопсии – травмирующая процедура для пациента. Мы же научили модель предсказывать с точностью практически 97%, есть ли ответ на терапию у конкретной опухоли». Создание такого программного продукта стало возможным в Центре хирургии имени А.В. Вишневского благодаря тому, что здесь собирается огромная база данных компьютерных томограмм и патологоанатомических диагнозов. Эта масштабная работа была инициирована в Центре порядка 16-ти лет назад одним из основоположников радиомики и абдоминальной рентгенологии в России, академиком РАН и руководителем отдела лучевых методов диагностики Григорием Григорьевичем Кармазановским (23.04.1959-11.08.2024). Датасеты, содержащие изображения компьютерных томограмм и результаты патолоанатомических диагнозов пациентов с заболеваниями печени и поджелудочной железы в Центре хирургии имени А.В. Вишневского, стали уникальным примером качественных датасетов, который был разработан и произведён полностью на российской технологической базе. Наличие таких больших баз данных позволяет с помощью алгоритмов машинного обучения оценивать томограммы и ставить точные диагнозы.
Разработчики программного обеспечения считают, что в будущем система позволит значительно укоротить путь пациента от момента обнаружения новообразования до постановки точного диагноза и получения пациентом лечения.
Для врачей-рентгенологов программа станет полезным инструментом в работе, к которому при необходимости можно будет обращаться при постановке и подтверждении предполагаемого диагноза, для уточнения и анализа широкого спектра признаков новообразования, при прогнозировании ответа опухоли на лечение. То есть в случае, если у врача возникают вопросы, он запускает программу, в которую выгружает разметку, и в ответ система выдает анализ с вероятностью и характеристиками патологических процессов.
В настоящее время работа над прототипом программы завершается. Как результат, планируется создание специализированной платформы, в которую будут внедрены различные диагностические модули, основанные на радиомике и искусственном интеллекте, которые можно будет применять в клинической практике врачей.
