Искусственный интеллект поможет диагностировать кровоизлияние в мозг

Алгоритм искусственного интеллекта, разработанный учеными из Калифорнийского университета (UC) в Сан-Франциско и Беркли, позволяет обнаружить крошечные кровоизлияния в мозг при сканировании головы.

Исследователи уверены, что искусственный интеллект поможет быстрее диагностировать и начать лечение пациентов с черепно-мозговыми травмами (ЧМТ), инсультами и аневризмами. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences

Актуальность проблемы

Постоянное увеличение количества диагностических исследований, в том числе исследований трехмерной визуализации, таких как компьютерная томография (КТ), означает, что радиологи ежедневно просматривают тысячи изображений в поисках крошечных отклонений, которые могут сигнализировать о угрожающих жизни чрезвычайных ситуациях. Количество изображений при каждом сканировании мозга составляет огромные стопки. Но было бы гораздо эффективнее — и, возможно, более точно — если бы технология ИИ могла выявлять изображения со отклонениями, и радиологи могли бы исследовать их более тщательно.

«Мы хотели, чтобы эта технология диагностики кровоизлияния в мозг была полезна клинически, и уровень точности был близок к идеальному», — сообщает один из авторов исследования Эстер Юх (Esther Yuh).

Материалы и методы исследования

В новом исследовании использовался тип глубокого обучения, известный как Сверточная нейронная сеть, или FCN, которая обучает алгоритмы на относительно небольшом числе изображений, в данном случае на 4396 снимках компьютерной томографии. Богатство этих данных — наряду с другими шагами, которые не позволяли модели неправильно интерпретировать случайные изменения или «шум» как значимые — создали точный алгоритм. Исследователи назвали свою модель PatchFCN.

Результаты научного исследования

Алгоритм, разработанный исследователями, позволил за одну секунду определить, были ли в результате сканирования головы какие-либо признаки кровоизлияния, а также проследить детальные контуры обнаруженных отклонений — демонстрируя расположение в трехмерной структуре мозга. Некоторые пятна могут иметь размер порядка 100 пикселей в трехмерной стопке изображений, содержащей более миллиона из них, и даже опытные рентгенологи иногда не замечают, что может привести к серьезным последствиям.

Алгоритм обнаружил некоторые отклонения в мозге, которые пропустили врачи-рентгенологи, а также отметил их расположение в головном мозге и классифицировал в соответствии с подтипом заболевания. 

По словам авторов исследования, одним из самых сложных моментов, которые можно достичь с помощью технологии искусственного интеллекта, была возможность определить, является ли весь спектр снимков, состоящий из трехмерной «стопки», эффективным материалом для диагностики кровоизлияния в мозг. Эксперты в области радиологии заявили, что способность алгоритма находить очень маленькие аномалии и демонстрировать их расположение в мозге была существенным преимуществом.

Авторы другого исследования установили, что искусственный интеллект поможет рентгенологам обнаружить аневризмы головного мозга.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Руслан Хусаинов/ автор статьи
Должность - Главный редактор, автор статьей E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед  г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: