Как в нашей стране применяют искусственный интеллект для борьбы с онкологией

Онкология требует от врачей использования самых современных технологий, позволяющих проводить более быстрое и качественное лечение
Как в нашей стране применяют искусственный интеллект для борьбы с онкологией
Oleg Ivanov IL/Shutterstock
Лечение онкологии – одна из важнейших задач, стоящих перед медициной.

Цена ошибки в постановке верного диагноза в онкологии высока. При неправильной диагностике приходится не только продлевать лечение, но и корректировать всё, что было сделано в неверном направлении. Российские специалисты уже не первый год используют искусственный интеллект для совместного определения диагноза и составления плана терапии – по статистике, такой метод повышает точность на 30–40%. Специалисты из "Института ядерной медицины" (АО "Медицина"), заведующий отделением радионуклидной терапии, врач-радиотерапевт Корней Тевс и заведующая отделением радионуклидной и лучевой диагностики, к.м.н. Оксана Платонова рассказали Metro, как с такими задачами ИИ справляется в клиниках России.

Что происходит с заболеваемостью раком в РФ?

В России онкологические заболевания находятся на втором месте среди причин смертности населения, говорят специалисты. Самые распространённые виды – это рак лёгкого, рак желудка, рак молочной железы, рак простаты. Из-за поздней обращаемости больного к врачу диагностика заболеваний всё ещё остаётся на плохом уровне: для большинства пациентов впервые поставить диагноз удаётся только на 3–4-й стадии заболевания. Для системы здравоохранения России онкология стоит на первом месте среди ряда направлений, в которых важно улучшить ситуацию. Зачастую в лечении врачам помогает искусственный интеллект.

ИИ освобождает онколога от рутинной работы и позволяет ему больше тратить время на то, чтобы заниматься именно клинической работой.
Корней Тевс, заведующий отделением радионуклидной терапии, врач-радиотерапевт


На сегодня можно выделить уже несколько перспективных умений этого инструмента:

Возможность распознавать образы. Искусственные нейросети могут определить, есть ли необходимый объект на изображении и в каком месте он расположен. Это используется для того, чтобы помогать онкологам находить злокачественные новообразования у больных.

Обучение по прецедентам. Искусственный интеллект способен изучать клинические случаи и определять зависимости между их особенностями. Так ИИ-технологии могут использоваться для составления индивидуального плана лечения онкобольных.

Экспертная система.
Нейросеть учится имитировать квалифицированного эксперта при общении с пациентом. Такой "специалист" будет уметь задавать вопросы больному и учиться принимать решения на основе полученных данных.

ИИ поможет поставить диагноз скорее

Эффективность использования ИИ-технологий можно выразить в цифрах, объясняют эксперты. Например, эксперимент показал, что нейросеть смогла верно идентифицировать 92,4% опухолей на тестовом наборе слайдов. Для сравнения – специалист-человек определил верно только 73,3% случаев среди тех же самых слайдов.

– Данная статистика говорит о том, что искусственный интеллект, конечно, справился лучше. Тем не менее это не значит, что абсолютно все решения можно доверить технологиям. Наилучший вариант использования нейросети – совместный труд онкологов и искусственного интеллекта, – говорит Оксана Платонова.

Проблема диагностики онкологических заболеваний – одна из самых острых для развития лечения. Нередки случаи, когда онколог ставит диагноз "злокачественная опухоль", но ошибается с её типом, что, к сожалению, приводит к составлению неверного плана лечения. Дело не в отсутствии профессионализма специалистов, а скорее в сложности каждого индивидуального случая онкобольного.

– У нас в институте искусственный интеллект планируется использовать совместно с ПЭТ/КТ (позитронно-эмиссионная томография, которая способна диагностировать те опухолевые очаги, которые невозможно выявить с помощью других средств визуализации – УЗИ, рентгена, КТ, МРТ. – Прим. ред.), – говорит Оксана Платонова. – Одними из сложных задач остаются ускорение анализа диагностических изображений исследования ПЭТ/КТ и их интерпретация, а время – важнейший ресурс врачей и больных. Интеграция искусственного интеллекта позволит в 5–10 раз быстрее обрабатывать информацию исследования. Благодаря такому методу врачи будут тратить меньше времени на расшифровку результатов. Более того, нейросеть позволит снизить риск ошибки при постановке диагноза.

Как ИИ лечит?

Польза нейросети для онкологии заключается не только в умении быстрее и точнее диагностировать заболевание, но и корректировать лечебный план онкобольных. Ускоритель Ethos Therapy в нашей клинике, например, помогает в составлении персонализированной лучевой терапии.

– Это называется адаптивная лучевая терапия, – говорит Корней Тевс. – Во время лечения пациент может меняться: толстеть, худеть. Также во время лечения может становиться меньше или больше сама опухоль. Если в начале лечения опухоль была 5 сантиметров, а в процессе уменьшилась до 3 сантиметров, то мы не можем дальше облучать здоровые ткани. Нужно корректировать план терапии. Ранее сам процесс в подобных случаях занимал 2–3 дня и мы делали вынужденный нежелательный перерыв в лечении пациента. Сейчас новый план делает искусственный интеллект. Перед каждым сеансом лучевой терапии делается снимок пациента. И если программа видит, что опухоль стала меньше и это выходит за рамки определённой нормы, то она сразу предложит новый план лечения. Это значительно ускоряет процесс работы.

Не менее важную поддержку ИИ-технологии оказывают при подготовке к лучевой терапии, занимаясь оконтуриванием облучаемой области тела.

– Обычно оконтуриванием занимаются сами врачи, то есть садятся и прямо на изображении рисуют контур лёгкого, почки, пищевода, – продолжает врач. – Теперь есть возможность, чтобы это делал искусственный интеллект – он берёт информацию из баз о 10, 20 ранее нарисованных изображений пациентов и подгоняет под того, кому сейчас предстоит проходить сеанс лучевой терапии. Так мы освобождаем онколога от рутинной работы и можем позволить ему больше тратить время на то, чтобы заниматься именно клинической работой и определением тактики лечения пациентов, беседой с пациентами, что особенно важно для такой категории, как онкологические больные.

Планы на будущее

Потенциал искусственного интеллекта продолжает исследоваться специалистами по всему миру. К сожалению, сегодня он используется в онкодиагностике меньше, чем в других областях здравоохранения России, например в таких, как рентгенология. 

– Основная задача для мирового и российского общества онкологов на годы вперёд – увеличение базы данных для обучения нейросетей, – говорит Тевс. – Такая непростая, но важная задача позволит однажды оглянуться в прошлое и назвать случаи обнаружения рака на последних стадиях и постановку неверного диагноза нонсенсом.