Понимающий взгляд: к расшифровке рентгена подключили нейросеть
В Татарстане стартовал уникальный проект по применению компьютерного зрения для анализа рентген-снимков, флюорограмм, КТ и других исследований. Отныне врачам с расшифровкой снимков помогает искусственный интеллект — разработка российских ученых. Как нововведение улучшит работу докторов и поможет пациентам обычных больниц и поликлиник — в материале «Известий».
Вздохнуть и не дышать
У истоков проекта — Радиологический дата-центр (РДЦ) министерства здравоохранения Республики Татарстан, министерство цифрового развития государственного управления, информационных технологий и связи Республики Татарстан и резидент фонда «Сколково», производитель ИИ-сервисов компания «Платформа Третье Мнение». Благодаря их совместной деятельности искусственный интеллект поможет врачам анализировать и расшифровывать рентген-снимки, флюорограммы, результаты КТ, маммограммы.
Алгоритм на первый взгляд прост и понятен. В поликлинике или больнице пациенты проходят обследование, а затем диагностические изображения стекаются в Центральный архив медицинской информации Радиологического дата-центра (РДЦ) минздрава республики, чтобы искусственный интеллект обработал их по тому сценарию, который выберут специалисты.
— Искусственный интеллект — это сильное подспорье, профессиональный инструмент врача-рентгенолога, которому приходится работать с большим объемом данных. Подобные технические решения применяются в том числе, чтобы повысить точность описаний в лучевой диагностике, для обнаружения признаков, согласно которым выявляется отклонение от нормы, — рассказывает Ольга Лукина, доктор медицинских наук, доцент кафедры рентгенологии и радиационной медицины, руководитель научно-клинического центра лучевой диагностики Первого Санкт-Петербургского медицинского университета имени академика Павлова.
По словам эксперта, раньше рентгенологи сами описывали любые находки, а измерения проводили эмпирическим путем, с помощью специальных измерительных инструментов (например, линейки) в программе-просмотрщике, на что уходило много времени. Искусственный интеллект делает это автоматически с математической точностью. С помощью такого инструмента заключение в каждом конкретном случае будет составлено быстрее и вернее.
Конечно же, без человеческого фактора не обойтись — функции по анализу исследований, в том числе контроль за работой ИИ-систем, осуществляют специалисты самого высокого уровня. Разработчики подчеркивают, что искусственный интеллект — это помощник и ассистент врача, но помощник с богатым опытом. Нейросети вбирают в себя клиническую экспертизу, они буквально обучаются на сотнях тысяч реальных (анонимизированных) исследованиях. И всё же даже такой помощник не ставит диагноз — этим занимаются медики.
Снимите это немедленно
Анализировать результаты исследований специалистам помогают сервисы «Третье Мнение», призванные повышать качество медобслуживания. С 2020 по 2022 год алгоритмы «Третье Мнение» проанализировали 1 110 000 различных исследований, а девять сервисов умеют определять более 70 различных видов патологий. Они в качестве эксперимента уже функционируют в десятках больниц и поликлиник в 10 субъектах России. В Москве эти сервисы эксплуатируются на уровне единого радиологического информационного сервиса системы ЕМИАС. Делается это в рамках большого эксперимента по внедрению технологий искусственного интеллекта в здравоохранение Москвы с 2020 года. Заместитель мэра столицы по вопросам социального развития Анастасия Ракова недавно отметила, что анализ рентгеновских снимков с помощью ИИ будет включен в тариф ОМС в 2023 году.
Но лишь в Татарстане разработка внедрена сразу в рамках единой программы. Причем проект охватил весь регион централизованно через референс-центр. Татарстан всегда считался прогрессивным субъектом Федерации. Здесь в практическое здравоохранение массово внедряются алгоритмы компьютерного зрения в лучевой диагностике. Эксперты отмечают готовность к новым шагам и решимость к действию со стороны профильных министерств и в правительстве республики в целом.
Рентгенологического оборудования в регионе достаточно — записаться и провести исследование можно день в день. Однако чтобы получить так называемую описательную часть порой требуется до двух дней. Работа ИИ-сервиса способна сократить время ожидания на 30–50%. В Татарстане созданы все необходимые инфраструктурные условия в виде вычислительного дата-центра и центрального архива медицинских изображений, где хранятся исследования, проведенные в регионе .
Работу программ контролируют специалисты референс-центра — этим займутся профессионалы самого высокого уровня. Разработчики отмечают, что интерфейсы программ «Третье Мнение» интуитивно понятны и знакомы каждому рентгенологу — владение ими не требует специальных знаний и опыта или дополнительного обучения. Алгоритм компьютерного зрения и специалист работают совместно. Программа усиливает возможности врача и берет на себя рутинные процессы, снижая нагрузку на специалиста.
На старте проекта доступ к ИИ-обработке исследований получили подключенные к ЦАМИ центральные районные больницы и другие медицинские учреждения, в том числе районные поликлиники и лечебно-профилактические учреждения первичного звена по всей республике. Так что говорить о том, что искусственный интеллект работает на благо избранных, не приходится.
«Можно сказать, что программы с искусственным интеллектом являются ответом на проблему медицинского неравенства, поскольку повышают доступность высококвалифицированной медицинской помощи, в частности, диагностики», — подчеркнули разработчики. Специалисты отмечают, что по мере реализации проекта доступ к диагностическим ресурсам РДЦ и ИИ-анализу может быть предоставлен медицинским учреждениям из соседних регионов.
— Интеллектуальная поддержка алгоритмов компьютерного зрения и работа специалистов референс-центра РДЦ открывает пациентам даже из отдаленных районных поликлиник на всей территории Татарстана доступ к диагностическим услугам на уровне ведущих медучреждений республики, — пояснили в компании «Платформа Третье Мнение».
Предполагается, что в конце первого этапа проект сможет охватить до 140 медицинских учреждений Татарстана, а на вооружении специалистов будут 392 единицы радиологической техники. Организаторы проекта рассчитывают, что искусственный интеллект станет обрабатывать более 1,5 млн исследований в год.
Незаменимый доктор
Работа с исследованиями ведется по двум сценариям. Первый — это «бинарный триаж». Таким термином в медицине именуется сортировка и распределение пациентов (в том числе и в приемном отделении медицинской организации) по двум признакам. В данном случае это признаки «норма — не норма».
По словам разработчиков проекта, рабочий сценарий алгоритма компьютерного зрения предполагает разделение всего потока исследований (из разных медучреждений) на изображения, не содержащие патологических изменений, и те, на которых такие признаки отмечены. Бинарный триаж экономит время и усилия врача, которое он бы потратил на изучение нормы. Теперь доктор может использовать эти минуты конкретно на разбор исследования с признаками патологии. Сервис искусственного интеллекта, интегрированный с инфраструктурой РДЦ, проверяет весь поток диагностических исследований и распределяет конкретные данные по специалистам референс-центра. Врачи центра и рентгенологи в медицинском учреждении контролируют работу программы и оценивают результат — предварительный протокол описания исследования.
Второй сценарий именуется «ассистент врача». В этом случае диагностическое исследование в автоматическом режиме анализируется программным модулем «Третье Мнение». Программа осуществляет интеллектуальную поддержку диагностики — маркирует признаки патологий для детального изучения со стороны врача и формирует предварительный протокол описания исследования. Во всех случаях опять же машина не ставит диагноз — этим в конечном счете занимается врач-клиницист.
Доктор медицинских наук, профессор, главный внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике Министерства здравоохранения Игорь Тюрин считает возможность использования искусственного интеллекта для анализа изображений в РДЦ действительно большим достижением.
— Наличие этого инструмента позволяет сделать рентгенологическое заключение более объективным в плане измерений или сравнений исследований в динамике. Искусственный интеллект выполняет все возможные измерения, да и вообще проводит любую количественную характеристику лучше и точнее, чем человек, независимо от опыта и квалификации конкретного специалиста. Одновременно ИИ позволяет уменьшить долю пропуска патологии, — отмечает Игорь Тюрин.
По словам эксперта, компьютерное зрение позволяет выявлять изменения, которые потенциально могут быть пропущены врачом-рентгенологом или врачами других специальностей, например, во время ночных дежурств или в выходные дни. В качестве примеров профессор Тюрин приводит, в частности, очаги в легких, субдуральные гематомы в головном мозге, камни в почках, сужение мелких сосудов и тромбоэмболии.
