Menu

Umělá inteligence zdokonaluje mamografii ve Fakultní nemocnici Bulovka

28.03.2022 17:00 | Petr Moláček + Přidat komentář
Umělá inteligence zdokonaluje mamografii ve Fakultní nemocnici Bulovka

Umělá inteligence zdokonaluje mamografii ve Fakultní nemocnici Bulovka | foto: National Cancer Institute/Unsplash

Diagnóza rakoviny prsu navzdory velkým pokrokům v genetice a moderním vyšetřovacím metodám většinu pacientek zaskočí. Čím pozdější je diagnóza, tím agresivnější je léčba s nejistými výsledky a vysokými náklady za další zdravotní péči.

Hlavním pilířem výzkumu rakoviny prsu je proto snaha odhalit nemoc co možná nejdřív a identifikovat ohrožení pacientek. S nástupem umělé inteligence se začínají hledat cesty, jak lékařům s diagnostikou onemocnění těmito technologiemi pomoci. Česko se díky řešení Pledio od Trask Solutions zařadilo mezi země, které tato řešení úspěšně vyvíjejí.

V zemích evropské sedmadvacítky bylo v roce 2020 podle zprávy Evropského parlamentu diagnostikováno 2 948 369 nových případů onemocnění rakovinou. Z toho tvořila rakovina prsu 12,1 % všech nově diagnostikovaných případů rakoviny. Za ní následovaly s 11,6 % rakovina tlustého střeva, s 11,4 % rakovina prostaty a s 10,8 % rakovina plic. Rakovina prsu je tedy v současné Evropské unii nejčastějším nádorovým onemocněním.

U žen tvoří tato nemoc dokonce 29 % všech nových onkologických diagnóz. V roce 2020 rakovina prsu postihla v zemích EU téměř 360 tisíc žen. V Česku podle dat webu mamo.cz ročně postihne rakovina prsu přes 7000 žen. I u nás jde o nejčastější nádorové onemocnění žen. A cestou k úspěšné léčbě a záchraně lidských životů je pravidelné mamografické vyšetření.

Proč je mamografické vyšetření klíčové?

Mamograf je lékařské diagnostické zařízení, které slouží k diagnostice a prevenci nádorových onemocnění ženského prsu – mamografii. Mamograf snímá změny v hustotě tkáně prsu, prozařovaného relativně měkkým rentgenovým zářením. Oblasti tkáně se zvýšenou hustotou a nehomogenitami jsou totiž specifické pro nádorový proces.

Pro zvýšení citlivosti diagnostické metody se vyšetřovaná tkáň stlačuje na vrstvu cca 7–10 cm pomocí speciálních kompresních desek, které jsou součástí zařízení. Metoda využívá odlišnosti mezi hustotou zdravé tkáně prsu a tkáně s kalcifikacemi, které zpravidla doprovázejí léze. Počátky mamografie spadají do začátku 20. století, ale až od 70. let se tato metoda etablovala pro široký screening onemocnění rakovinou prsu. V Česku screeningový program umožňuje ženám vyšetření od 45 let každé dva roky.

Kam lidské oko nedohlédne

combined

Mamografický snímek před hodnocením (vlevo) a po vyhodnocení řešením Pledio. | Zdroj: Pledio

Dnes snímky z mamografu obvykle vyhodnocují nezávisle na sobě dva radiodiagnostici, kteří vlastním zrakem identifikují vzory na mamografických snímcích. Během velmi krátké doby musejí odhalit mikrokalcifikace, což jsou drobné usazeniny vápníku o velikosti desetin milimetru, které vznikají ve velmi časné fázi nádoru a jsou lidským okem jen velice těžce postřehnutelné.

Aby bylo možné vše stihnout, mají lékaři v rámci pracovní směny na vyhodnocení každého snímku stanovený čas. To vede k neúměrnému tlaku a obrovské psychické zátěži, kterou ještě násobí vědomí chybné diagnostiky, která by pacientce způsobila vážné zdravotní komplikace nebo mohla dokonce zavinit smrt. Osm hodin nepřetržité koncentrace lékaře zcela vyčerpává, což se opět může podepsat na schopnosti správného posouzení diagnostikovaného snímku.

Nastupuje umělá inteligence

Přítomnost lékaře je v každé léčbě naprosto nenahraditelná. Umělá inteligence ale může radiodiagnostikovi významně pomoci díky okamžité zpětné vazbě, resp. kontrolním mechanismům. Díky umělé inteligenci má lékař možnost svou diagnózu potvrdit. Budoucnost využití umělé inteligence pak je v přesném automatickém vyhodnocení mamografického snímku v řádech sekund a poskytnutí těchto výstupů lékaři pro jejich odborné posouzení.

Zájem radiodiagnostiky o využití technologií ke zkvalitnění procesu screeningu rakoviny prsu podněcuje rychlý rozvoj strojového, zejména hlubokého učení. Umělá inteligence nastupuje do praxe hlavně proto, že může vést k vyšší úrovni záchytu raného stadia zhoubných nádorů a ke snížení falešně negativních či pozitivních mamografických nálezů. Zkušený lékař přitom spolu s umělou inteligencí můžou tvořit kompaktní a vysoce efektivní tým. Umělá inteligence jeho diagnostiku významně urychluje a zpřesňuje, obzvlášť pokud dokáže upozornit i na nálezy, na které lidský zrak sotva stačí.  

Tým z oddělení Data Science v Trask solutions ve spolupráci s MUDr. Lívií Večeřovou, náměstkyní pro výzkum, vědu a grantovou činnost Fakultní nemocnice Bulovka, integroval model hlubokého učení vytrénovaný na milionech mamografických snímcích do interní IT infrastruktury nemocnice. Řešení verze 1.0 dokáže analyzovat vstupní mamografický screening a označit rizikové oblasti, ke kterým se může radiodiagnostik při vyšetřování zpětně vrátit.

Jedná se o plně automatizované integrované řešení s nemocničními systémy (PACS a vizualizační terminály), které neovlivňuje doposud zaběhnutý diagnostický pracovní postup lékařů. Další kroky by mohly směřovat k vývoji produktu, který by sloužil jako diagnostický nástroj řízený umělou inteligencí, a který by jednou mohl nahradit druhé screeningové čtení lékaře. Tím by diagnostika byla ještě efektivnější a na radiodiagnostiky by byla kladena výrazně menší zátěž.

Výhoda cloudových technologií

K nasazení nových generací diagnostických nástrojů a k rozvoji digitální transformace v nemocnicích významně přispívá využívání cloudových řešení. Díky provozu aplikací v cloudu Microsoft Azure mohou vznikat výkonově škálovatelná řešení s vysokou úrovní bezpečnosti dat a samozřejmě plně v souladu s platnou legislativou. Tento provozní model pomáhá významně zkrátit dobu realizace projektů a snížit potřebné investiční náklady.

Onkologové doufají, že podobné AI systémy lékařům umožní přizpůsobit screeningové a preventivní programy tak, aby nedocházelo k pozdním záchytům onemocnění, co nejvíce se minimalizovaly zdravotní komplikace a v důsledku toho se úmrtí stala minulostí.

Komentáře

* Hvězdičkou jsou označeny povinné informace.

Zajímavosti ze světa IT v e-mailu

Stačí odeslat svoji e-mailovou adresu


Nemusíte se obávat, váš e-mail ochráníme. Postupujeme podle těchto zásad a obchodních podmínek. Budeme vás pravidelně informovat o novinkách ve světě počítačů a technologií. Díky newsletteru snadno vyhodnotíme, jestli jsme se vám trefili do vkusu.




Komerční sdělení