Исцеляющий взгляд

Как искусственный интеллект помогает врачам бороться с раком

Сергей Лютых

Злокачественные образования, которые также называют недоброкачественными опухолями или раком, – одна из самых распространенных в России причин смерти, уступающая только болезням сердца и сосудов. В 2019 году от таких новообразований в стране умерли 294,4 тысячи человек. Самым смертоносным во всем мире был и остается рак легкого. От него в том же 2019 году скончалось 50 тысяч россиян.

Медицина, как известно, гораздо эффективнее справляется с этими страшными заболеваниями на ранней стадии их развития. Однако организовать регулярные массовые профилактические осмотры, которые реально способны выявлять опасную онкологию, на деле оказалось намного сложнее, чем в теории. Постоянно растет число тех, кто находится в зоне риска, то есть пожилых людей, а молодежь, подверженная более непредсказуемым, скоротечным и агрессивным формам онкологии, вообще пропадает с радаров медучреждений с окончанием учебы или военной службы. Но проблема даже не в том, что у людей нет времени и желания сидеть в бесконечных очередях, а у медицинской системы (не только в России, но и в других странах) – достаточных мощностей, чтобы быстро и качественно проводить диспансеризацию. Сложность в том, что исследования, которые научились проводить массово и на регулярной основе, зачастую не способны выявить проблему из-за ограничений используемого метода (к примеру, флюорографии) или низкой квалификации специалистов.

«Знакомый мужчина сорока лет, куривший чуть ли не с пятнадцати лет, проходил ежегодный медосмотр, предусмотренный на работе. На флюорографии был какой-то небольшой артефакт, врач сказал, что ничего особенного, бывает, – пишет один из пользователей сети в комментариях под статьей о лечении рака. – Через год на таком же медосмотре поставили рак легкого IV стадии. Через три месяца знакомый умер».

Но теперь появилась надежда, что ситуация изменится в корне с внедрением новейших компьютерных программ, обладающих способностями искусственного интеллекта. Это революционное течение в медицине с отложенным эффектом, полноценно оценить который удастся только через несколько лет.

От кредитного скоринга до онкоскрининга

Компьютерную систему, способную выявлять онкологию на ранних стадиях, изучая результаты компьютерной томограммы, а также рентгена легких, мозга и грудной клетки, создала и развивает команда российских специалистов из компании «Цельс». Ее основатели Евгений Никитин и Никита Николаев прежде занимались разработкой моделей кредитного скоринга, то есть системы оценки кредитоспособности людей. Идея же создать продукт с элементами искусственного интеллекта в сфере медицины у них возникла после знакомства с командой Артема Капнинского из Калуги. Первая созданная ими система была нацелена на обнаружение рака молочной железы, а затем ребята из «Цельса» написали программу, способную выявлять опухоли при анализе трехмерных данных флюорографии и рентгена легких. Весной прошлого 2021 года они получили регистрацию Росздравнадзора, которая уже официально позволила применять их системы с искусственным интеллектом в клинической практике. А летом того же года «Цельс» получил и сертификат для работы в Евросоюзе, Африке, странах Персидского залива. Эти программы настроены таким образом, что выдают достаточно большое число – до 30 процентов – ложноположительных результатов. Другими словами, компьютер перестраховывается.

Как работает искусственный интеллект

В основе таких умных систем лежат тысячи уже проведенных высококвалифицированными специалистами исследований с подтвержденными диагнозами, к примеру, рентгеновских снимков, на которых врачами-рентгенологами были вручную кружочками выделены метастазы в легких. Эти исследования загружаются в компьютерную нейронную сеть, и та постепенно усложняется, то есть обучается более точно, детально обнаруживать сходства и различия между старыми и новыми данными.

«Далее мы загружаем в программу новый снимок. Она сравнивает его с уже проанализированными. В случае сходства программа сама выделяет области с предполагаемыми метастазами, и пациента направляют на дополнительное обследование», – объясняет работу системы с ИИ врач-рентгенолог Дмитрий Деменок.

По его словам, система с ИИ пригодилась в эпидемию ковида. Она автоматически считает процент поражения легкого (выделяет все пораженные участки и считает их общий объем). В Москве уже несколько лет реализуется программа раннего выявления рака легкого с использованием искусственного интеллекта. Ее суть в том, чтобы вместо флюорографии проводить низкодозную компьютерную томографию органов грудной клетки. Как отмечает Деменок, это исследование с «большим шагом» не позволяет рассмотреть тот или иной участок детально, но оно намного лучше флюорографии, и программа с искусственным интеллектом уже научилась находить с его помощью мелкие участки с изменениями ткани, похожими на рак легких. В результате врачи уже сейчас могут выявить и начать бороться с этим опасным заболеванием на ранних стадиях, а не тогда, когда пациент обращается к врачу с жалобами на кашель с примесью крови, одышку, прогрессирующую худобу и другие признаки поздних стадий рака легких.

Преимущество низкодозной КТ в том, что лучевая нагрузка от нее в несколько раз ниже порога, определенного для ежегодных профилактических рентгеновских исследований. Сама процедура исследования занимает всего 10 минут, и не требуется проводить внутривенного контрастирования. Другими словами, этот метод онкоскрининга действительно может быть не только массовым, но и эффективным за счет сочетания преимуществ двух систем: как таковой компьютерной томографии и анализирующей ее программы с искусственным интеллектом.

Как отмечает Деменок, в будущем такие программы будут применяться все активнее, особенно на уровне первичного медицинского звена, а живых квалифицированных рентгенологов могут и вовсе вывести из медучреждений в один референсный центр. В частности, такое может произойти в столице. Другими словами, не исключено, что однажды в будущем в районных поликлиниках пациентов будут обследовать одни машины. Однако пугаться этого не стоит, так как обучать эти машины будут лучшие специалисты в своей сфере, и вряд ли компьютеры с ИИ станут прогуливать или спать на этих занятиях.