Искусственный интеллект в диагностике онкозаболеваний

Современная онкология — это область медицины, которая идет в ногу со временем и постоянно внедряет в практику передовые технологии. Сегодня на помощь врачам нередко приходит искусственный интеллект (ИИ). Активно развиваются разнообразные компьютерные программы, которые способны анализировать большие массивы информации и выделять то, что человеческий глаз может упустить.

Такие решения активно применяются не только в передовых центрах, но и в регионах, делая диагностику более точной и помогая выбрать оптимальный алгоритм лечения. Однако, как и в любой высокотехнологичной сфере, здесь есть свои сложности: от необходимости обучения специалистов до создания баз данных для тренировки нейросетей. Тем не менее искусственный интеллект постепенно становится полноценным ассистентом в борьбе с онкозаболеваниями.

Инновации в диагностике

Одно из самых распространенных направлений применения ИИ сегодня — это обработка визуальной информации, получаемой при диагностике. Программы анализируют результаты:

• компьютерной томографии (КТ);
• магнитно-резонансной томографии (МРТ);
• рентгенографии и маммографии;
• колоноскопии и др.

Алгоритм маркирует снимки, выделяя «зоны интереса» и обращая внимание на потенциальные очаги патологии. Это помогает врачу-рентгенологу не пропустить подозрительные признаки и получить «второе мнение» прямо в процессе работы.

Еще одна важная функция нейросетей — контроль качества самого исследования. Если снимок сделан неудачно, врачу приходится отправлять пациента на повторную процедуру. Умный алгоритм может оперативно оценить качество изображения и сразу сигнализировать о необходимости повторного снимка. А это экономия времени, особенно ценного в контексте борьбы со злокачественными новообразованиями.

Применение ИИ не ограничивается онкологической сферой. Уже бывали случаи, когда у пациентов с подозрением на опухоль обнаруживали другую патологию и своевременно направляли к профильному специалисту.

От распознавания к прогнозу

Следующим уровнем применения ИИ станет составление прогнозов на базе комплексного анализа данных. Нейросети после соответствующего обучения способны не только выявлять точечные признаки и характеристики случая, но и синтезировать информацию о профиле конкретного пациента. Алгоритм можно натренировать таким образом, чтобы он:

• фиксировал диагностические данные и анализировал медицинскую карту;
• обращал внимание на анамнез, включая перенесенные заболевания и социально-демографические факторы;
• выявлял паттерны, замечал повторяющиеся и зависимые признаки;
• на основе этих данных определял группу риска пациента и прогнозировал результат лечения.

Вывод ИИ поможет врачу понять, как профилактировать возникновение болезни, а если диагноз уже установлен, спрогнозировать его течение.

Однако ключевым условием точности таких прогнозов является качественная подготовка исходной базы — дата-сетов, то есть структурированных наборов данных для обучения. Это самый трудоемкий этап, требующий совместной работы медиков, математиков и специалистов по обработке данных.

Разработки в этом направлении ведутся на базе ведущих научно-исследовательских центров страны. Ученые исследуют возможности применения ИИ для создания новых компонентов радиофармпрепаратов (лекарств с радиоактивными изотопами) и персонализированных вакцин, которые изготавливаются индивидуально под конкретного пациента.

Преодоление «человеческого фактора»

Еще одна революционная область — это цифровизация онкопатологической диагностики. Заключение патоморфолога необходимо для постановки онкологического диагноза. Это делается после визуального анализа микропрепаратов — фрагментов ткани на стеклах, которые врач рассматривает под микроскопом.

Внедрение ИИ может оптимизировать процесс:

• увеличить скорость и точность анализа;
• снизить нагрузку на профильных специалистов в регионах.

В настоящее время ведется работа по оцифровке архива из миллионов биологических образцов. На базе НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова создан референс-центр патоморфологических, иммуногистохимических, молекулярно-генетических и лучевых методов исследований.

Но искусственный интеллект находит применение не только в стенах лабораторий, но и при работе в режиме реального времени. Ярким примером такой технологии является программное обеспечение для выявления колоректального рака, одного из самых распространенных видов онкозаболеваний в мире. Система с машинным зрением выявляет даже самые незаметные новообразования прямо в процессе эндоскопического исследования, позволяя врачу сразу удалить их через колоноскоп. Это отечественная разработка, которая может быть встроена в любую эндоскопическую стойку, что делает ее доступной для применения в различных медицинских учреждениях.

Однако на волне популярности нейросетей нельзя забывать, что за искусственным интеллектом всегда стоит человек. Специалисты годами повышают квалификацию, копят опыт и становятся незаменимыми экспертами в своей области. А ИИ — не замена врачу, а мощный инструмент, который берет на себя рутинные задачи, оптимизирует процессы и помогает специалистам принимать взвешенные решения.