Искусственный интеллект в белом халате
Пара щелчков мышкой – и изображение рентгеновского снимка лёгких из московской клиники летит по сети Интернет в Иннополис. Здесь бесперебойно работает сервис AI RADIOLOGY CXR. Он помогает медикам находить и распознавать патологии лёгких. Пройдёт буквально 40 секунд, и врачу-рентгенологу будет отправлен отчёт о диагнозе пациента, подготовленный искусственным интеллектом.
08 сентября 2022
Большая белая комната с первых секунд обволакивает тишиной. За компьютерными столами молодые люди сосредоточенно вглядываются в свои мониторы. Обыденно, просто, но именно так выглядит Институт искусственного интеллекта – один из технологических центров Университета Иннополис, где те самые «светлые умы» претворяют в жизнь то, о чём до них мечтали разве что только фантасты.
ЗДЕСЬ УЧАТ ИНТЕЛЛЕКТ
Один из рабочих проектов института – так называемое «компьютерное зрение». Это часть искусственного интеллекта, благодаря которой «электронный мозг» учится распознавать изображения, а затем классифицировать их. Область применения этой технологии довольно масштабна – от космои аэросъёмки и систем видеомониторинга до «чтения» медицинских снимков. Нас интересует последнее.
– Идея научить искусственный интеллект распознавать и обрабатывать медицинские изображения возникла в нашем институте ещё в 2014 году. А когда мир охватила эпидемия COVID-19, мы решили пойти дальше и «упаковать» свою разработку в практичный сервис, который бы реально помогал врачам находить заболевания лёгких, – рассказывает Шамиль Хастиев, один из разработчиков данного сервиса.
Всё началось с того, что они научили искусственный интеллект определять, есть патология в лёгких или её нет. Компьютерный разум постепенно повышал свою квалификацию и теперь умеет не только найти очаг болезни и обвести его контуром на снимке, но и идентифицировать проблему.
– На получение медицинского образования человеку требуется более шести лет, а сколько потребовалось времени, чтобы натренировать сервис? – спрашиваю я Шамиля.
– Конечно, гораздо меньше! Но здесь важно понимать, что последнее слово в постановке диагноза не за искусственным интеллектом – оно по-прежнему за врачом. Пока что сервис является всего лишь вторым мнением и заменить человека ещё долго не сможет. Зато уже сейчас он помогает избежать врачебной ошибки, исключая так называемый человеческий фактор.
Сервис и сегодня продолжает своё «образование» – уже на основе той информации, которая поступает к нему в процессе работы. К слову, располагается он на сервере, который находится здесь, в Иннополисе. Таким образом, разработчики заняты не только его совершенствованием и постоянной доработкой, но и обслуживанием. И это снимает массу организационных и технических забот с клиник, которые взяли данный сервис на вооружение.
ЭКСПЕРИМЕНТ ПРОДОЛЖАЕТСЯ
…Скан лёгких без патологий. Но это лишь на наш – человеческий – взгляд. Сервис предиктивной диагностики иного мнения: мельчайшие изменения в тканях возникнут не сегодня – завтра. А пока нулевая стадия – фактически та точка отсчёта, с которой может начаться болезнь. А может и не начаться, ведь на основании этих данных можно строить программу профилактических мероприятий…
Эту футуристическую картинку рисует Игорь Шулькин, заместитель директора по перспективному развитию Центра диагностики и телемедицины Департамента здравоохранения Москвы. По его мнению, развитие искусственного интеллекта в будущем будет связано в том числе с предсказательной или прогнозной медициной. Начало этому положено уже сегодня.
– Эксперимент по компьютерному зрению стартовал в Москве в 2020 году, и первым направлением стала компьютерная обработка результатов томографии грудной клетки с целью диагностики и определения степени тяжести коронавирусной пневмонии, – рассказывает Игорь Шулькин. – Вторым направлением – анализ рентгенографии органов грудной клетки. Сегодня в проекте принимают участие порядка двадцати компаний-разработчиков. Так что сервис AI RADIOLOGY не единственный, но достойный. Ведь, как мы знаем, нет предела совершенству. Особенно если речь заходит о внедрении искусственного интеллекта в практическое здравоохранение.
Ежемесячно на сайте эксперимента публикуются лидерборды – рейтинги сервисов, основанные на конкретных показателях. Во время написания данного материала сервис, созданный в Иннополисе, в лидерах не был, но когда‑то он уже занимал первую строчку. Ситуация меняется ежемесячно, а разрыв в показателях между конкурентами совсем небольшой.
– Эти сервисы можно настроить довольно чувствительно: в 99,9% случаев, если искусственный интеллект утверждает, что патологии нет, её действительно нет, – говорит Игорь Шулькин. – Осталось улучшить их специфичность, то есть повысить точность «постановки» диагноза.
Совершенствовать алгоритмы программистам помогают сами врачи-рентгенологи. А их в эксперименте участвует более тысячи! Сегодня использование сервисов искусственного интеллекта для них стало привычной рутиной, неотъемлемым инструментом диагностики. С разработчиками медиков связывает ежедневная коммуникация.
– Врачи пишут для нас отзывы, прикладывают снимки: мол, вот здесь ваш сервис классно показал себя, а вот здесь его нужно доработать, – рассказывает Шамиль Хастиев. – И мы дорабатываем, улучшаем, вводим новые функции... В общем, не останавливаемся.
ИДЁМ ДАЛЬШЕ!
– Мы уже успешно провели пилотные проекты в медицинских организациях Татарстана, таких как Республиканский клинический онкологический диспансер Казани, Республиканский клинический противотуберкулёзный диспансер Казани, Республиканская клиническая больница МЗ РТ, Медсанчасть Альметьевска, – перечисляет Искандер Бариев, первый проректор – заместитель директора Университета Иннополис. – И везде наш сервис показал хорошие результаты и свой потенциал. В перспективе мы рассматриваем и другие регионы для его внедрения, но Татарстан для нас, конечно, в приоритете. Тем более, насколько нам известно, в нашей республике планируется создание референс-центра по аналогии с тем, что функционирует сегодня в Москве. И применение сервисов искусственного интеллекта там также планируется.
Этап клинических испытаний, на котором сегодня находится сервис из Иннополиса, является частью процесса прохождения регистрации медицинского изделия в Федеральной службе по надзору в сфере здравоохранения. Это необходимо для масштабирования его использования помимо пилотных проектов.
– Уже сейчас с учётом опыта, полученного в рамках московского эксперимента, этой командой разработчиков создаются новые сервисы для работы с другими модальностями. Такими как КТ, МРТ, патоморфологические исследования, – рассказывает Искандер Бариев.
То есть, начав с простого ответа на вопрос, есть ли патология в лёгких, искусственный интеллект из Иннополиса продолжает усложнять свою задачу. Сегодня он учится распознавать инсульты и выявлять онкологические опухоли в организме человека.
– Сейчас мы находимся на стадии внутреннего тестирования, стараемся повысить точность работы сервиса и, я думаю, скоро будем готовы к тому, чтобы начать тестировать эту новую версию в реальных больницах, – говорит Шамиль Хастиев.
А пока… Проходит буквально сорок секунд, и почти за тысячу километров от города высоких технологий врач распечатывает документ – вердикт искусственного интеллекта. Патология в лёгких обнаружена. Диагноз поставлен. Всё верно, их мнения сходятся.
Ольга Туманская
Фото: Александр Ефремов, предоставлены пресс-службой Центра диагностики и телемедицины Департамента здравоохранения Москвы
ЗДЕСЬ УЧАТ ИНТЕЛЛЕКТ
Один из рабочих проектов института – так называемое «компьютерное зрение». Это часть искусственного интеллекта, благодаря которой «электронный мозг» учится распознавать изображения, а затем классифицировать их. Область применения этой технологии довольно масштабна – от космои аэросъёмки и систем видеомониторинга до «чтения» медицинских снимков. Нас интересует последнее.
– Идея научить искусственный интеллект распознавать и обрабатывать медицинские изображения возникла в нашем институте ещё в 2014 году. А когда мир охватила эпидемия COVID-19, мы решили пойти дальше и «упаковать» свою разработку в практичный сервис, который бы реально помогал врачам находить заболевания лёгких, – рассказывает Шамиль Хастиев, один из разработчиков данного сервиса.
Всё началось с того, что они научили искусственный интеллект определять, есть патология в лёгких или её нет. Компьютерный разум постепенно повышал свою квалификацию и теперь умеет не только найти очаг болезни и обвести его контуром на снимке, но и идентифицировать проблему.
– На получение медицинского образования человеку требуется более шести лет, а сколько потребовалось времени, чтобы натренировать сервис? – спрашиваю я Шамиля.
– Конечно, гораздо меньше! Но здесь важно понимать, что последнее слово в постановке диагноза не за искусственным интеллектом – оно по-прежнему за врачом. Пока что сервис является всего лишь вторым мнением и заменить человека ещё долго не сможет. Зато уже сейчас он помогает избежать врачебной ошибки, исключая так называемый человеческий фактор.
Сервис и сегодня продолжает своё «образование» – уже на основе той информации, которая поступает к нему в процессе работы. К слову, располагается он на сервере, который находится здесь, в Иннополисе. Таким образом, разработчики заняты не только его совершенствованием и постоянной доработкой, но и обслуживанием. И это снимает массу организационных и технических забот с клиник, которые взяли данный сервис на вооружение.
ЭКСПЕРИМЕНТ ПРОДОЛЖАЕТСЯ
…Скан лёгких без патологий. Но это лишь на наш – человеческий – взгляд. Сервис предиктивной диагностики иного мнения: мельчайшие изменения в тканях возникнут не сегодня – завтра. А пока нулевая стадия – фактически та точка отсчёта, с которой может начаться болезнь. А может и не начаться, ведь на основании этих данных можно строить программу профилактических мероприятий…
Эту футуристическую картинку рисует Игорь Шулькин, заместитель директора по перспективному развитию Центра диагностики и телемедицины Департамента здравоохранения Москвы. По его мнению, развитие искусственного интеллекта в будущем будет связано в том числе с предсказательной или прогнозной медициной. Начало этому положено уже сегодня.
– Эксперимент по компьютерному зрению стартовал в Москве в 2020 году, и первым направлением стала компьютерная обработка результатов томографии грудной клетки с целью диагностики и определения степени тяжести коронавирусной пневмонии, – рассказывает Игорь Шулькин. – Вторым направлением – анализ рентгенографии органов грудной клетки. Сегодня в проекте принимают участие порядка двадцати компаний-разработчиков. Так что сервис AI RADIOLOGY не единственный, но достойный. Ведь, как мы знаем, нет предела совершенству. Особенно если речь заходит о внедрении искусственного интеллекта в практическое здравоохранение.
Ежемесячно на сайте эксперимента публикуются лидерборды – рейтинги сервисов, основанные на конкретных показателях. Во время написания данного материала сервис, созданный в Иннополисе, в лидерах не был, но когда‑то он уже занимал первую строчку. Ситуация меняется ежемесячно, а разрыв в показателях между конкурентами совсем небольшой.
– Эти сервисы можно настроить довольно чувствительно: в 99,9% случаев, если искусственный интеллект утверждает, что патологии нет, её действительно нет, – говорит Игорь Шулькин. – Осталось улучшить их специфичность, то есть повысить точность «постановки» диагноза.
Совершенствовать алгоритмы программистам помогают сами врачи-рентгенологи. А их в эксперименте участвует более тысячи! Сегодня использование сервисов искусственного интеллекта для них стало привычной рутиной, неотъемлемым инструментом диагностики. С разработчиками медиков связывает ежедневная коммуникация.
– Врачи пишут для нас отзывы, прикладывают снимки: мол, вот здесь ваш сервис классно показал себя, а вот здесь его нужно доработать, – рассказывает Шамиль Хастиев. – И мы дорабатываем, улучшаем, вводим новые функции... В общем, не останавливаемся.
ИДЁМ ДАЛЬШЕ!
– Мы уже успешно провели пилотные проекты в медицинских организациях Татарстана, таких как Республиканский клинический онкологический диспансер Казани, Республиканский клинический противотуберкулёзный диспансер Казани, Республиканская клиническая больница МЗ РТ, Медсанчасть Альметьевска, – перечисляет Искандер Бариев, первый проректор – заместитель директора Университета Иннополис. – И везде наш сервис показал хорошие результаты и свой потенциал. В перспективе мы рассматриваем и другие регионы для его внедрения, но Татарстан для нас, конечно, в приоритете. Тем более, насколько нам известно, в нашей республике планируется создание референс-центра по аналогии с тем, что функционирует сегодня в Москве. И применение сервисов искусственного интеллекта там также планируется.
Этап клинических испытаний, на котором сегодня находится сервис из Иннополиса, является частью процесса прохождения регистрации медицинского изделия в Федеральной службе по надзору в сфере здравоохранения. Это необходимо для масштабирования его использования помимо пилотных проектов.
– Уже сейчас с учётом опыта, полученного в рамках московского эксперимента, этой командой разработчиков создаются новые сервисы для работы с другими модальностями. Такими как КТ, МРТ, патоморфологические исследования, – рассказывает Искандер Бариев.
То есть, начав с простого ответа на вопрос, есть ли патология в лёгких, искусственный интеллект из Иннополиса продолжает усложнять свою задачу. Сегодня он учится распознавать инсульты и выявлять онкологические опухоли в организме человека.
– Сейчас мы находимся на стадии внутреннего тестирования, стараемся повысить точность работы сервиса и, я думаю, скоро будем готовы к тому, чтобы начать тестировать эту новую версию в реальных больницах, – говорит Шамиль Хастиев.
А пока… Проходит буквально сорок секунд, и почти за тысячу километров от города высоких технологий врач распечатывает документ – вердикт искусственного интеллекта. Патология в лёгких обнаружена. Диагноз поставлен. Всё верно, их мнения сходятся.
Ольга Туманская
Фото: Александр Ефремов, предоставлены пресс-службой Центра диагностики и телемедицины Департамента здравоохранения Москвы
Добавить комментарий