Искусственный интеллект выявляет рак и заболевания сердца по одному исследованию КТ
Новый алгоритм глубокого обучения позволяет выявлять риск онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний с помощью одного сканирования низкодозного компьютерного томогарфа. Технологию разработали врачи Массачусетской больницы общего профиля вместе с инженерами Политехнического института Ренсселера, США.
Новый алгоритм ИИ предназначен для ускорения процесса диагностики и скорейшего начала лечения; он устраняет необходимость в дополнительных сканированиях, которые неизбежно увеличивают дозу радиационного облучения, получаемого пациентом.
«Недавние исследования показали, что онкологические пациенты имеют гораздо больший риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, чем население в целом. Тем не менее, когда они проходят скрининг на рак, то потенциальный риск возникновения у них сердечно-сосудистых заболеваний зачастую оставляют без внимания. Наш алгоритм глубокого превращает низкодозовую КТ для скрининга рака легких в инструмент двойного назначения, который помогает выполнять количественную оценку рисков сердечно-сосудистых заболеваний для этой группы пациентов», – сказал в интервью Пингкун Ян, доцент кафедры биомедицинской инженерии Центра биотехнологии и междисциплинарных исследований(CBIS) в Институте Ренсселера.
Алгоритм, разработанный в Институте Ренсселера и апробированный в Массачусетской больнице общего профиля, показал высокую эффективность при анализе риска сердечно-сосудистых заболеваний и связанной с ними смертности у пациентов из группы высокого риска, которым проводилась низкодозовая КТ, при этом его эффективность не уступала эффективности врачей – радиологов, анализирующих эти изображения. Он также практически полностью соответствовал уровню эффективности специализированной компьютерной томографии сердца при его применении для анализа независимого массива данных, собранных у 335 пациентов.
Решение было разработано, обучено и проверено на базе данных более 30000 изображений низкодозовой КТ из большого массива данных Национального испытания скрининга легких (NLST). Схема его работы предусматривает возможность отфильтровывать нежелательные артефакты и шумы и выявлять признаки, необходимые для диагностики. Исследователи подтвердили эти возможности в другом испытании, используя для этого еще 2085 изображений NLST.
Болезни сердца и рак имеют общие факторы риска, включая употребление табака, неправильное питание, артериальное давление и ожирение. Многопрофильное исследование, проведенное в 2019 году, показало, что рак подвергает пациентов более высокому риску смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, основываясь на анализе данных 3 миллионов онкологических случаев и 28 различных типов злокачественных новообразований.
Ян и его коллеги планируют провести дополнительные исследования с использованием оборудования различных производителей и медицинских учреждений для дальнейшей проверки эффективности работы алгоритма.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Natures Communications.
Оригинал новости можно прочитать здесь
