Guzy nerek pojawiają się często u seniorów, dla których operacja bywa ryzykowna – zwracają uwagę naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Jednocześnie – jak przypominają – nawet od 15 do 20 proc. zabiegów usunięcia nerki z powodu obecności guza w Polsce wykonywane jest niepotrzebnie. Oznacza to rocznie ok. 900 zbędnych operacji.
Aby pomóc lekarzom i pacjentom, naukowcy z PG opracowali oparty na technologii uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji system TITAN (Technology In Tumor ANalysis). Potrafi on określić prawdopodobieństwo złośliwości guza nerki na podstawie samych zdjęć tomografii komputerowej jamy brzusznej.
W projekcie wzięli udział pracownicy badawczo-dydaktyczni Wydziału Fizyki Stosowanej i Matematyki Technicznej (WFSiMT) PGd oraz studenci tego wydziału i Wydziału Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki (WETiI). Współpracował z nimi lekarz z Oddziału Urologii Szpitala św. Wojciecha w Gdańsku.
Do wytrenowania sztucznej inteligencji badacze użyli ponad 15 tys. zdjęć tomograficznych pochodzących od prawie 400 pacjentów.
System jest skuteczny w 87 proc, jednak szczególnie dobrze rozpoznaje łagodne guzy, a to jego główne zadanie.
„Przy opracowywaniu naszego algorytmu przykładaliśmy szczególną uwagę do rozpoznawania guzów łagodnych, gdyż to właśnie poprawne ich wykrycie może potencjalnie uratować życie pacjenta” – tłumaczy Aleksander Obuchowski z WETiIPGd.
„Nie było to łatwe zadanie, gdyż guzy łagodne stanowiły tylko 26 proc. naszej bazy danych. Po przeanalizowaniu dziesiątek architektur sieci neuronowych i metod przetwarzania obrazów udało się nam jednak osiągnąć wynik 10/10 poprawnie rozpoznanych guzów łagodnych” – dodaje.
Oczywiście komputer nie będzie samodzielnie stawiał diagnoz. Ma jednak stanowić ważną pomoc dla specjalistów.
„Dzięki wykorzystaniu systemu TITAN lekarz uzyskuje dodatkową opinię w postaci sugestii algorytmu w ciągu zaledwie kilkunastu sekund” – wyjaśnia dr inż. Patryk Jasik z WFSiMT PG.
„System nie zastępuje jednak diagnozy lekarskiej, a jedynie zwraca uwagę na to, które przypadki mogły zostać błędnie zaklasyfikowane. Dzięki systemowi lekarze są w stanie uważniej przyjrzeć się takim guzom, skonsultować diagnozę z innymi specjalistami bądź skierować pacjenta na dalsze badania. Taka selekcja w rezultacie może znacząco ograniczyć liczbę błędnie zdiagnozowanych guzów” – tłumaczy ekspert.
Opracowane algorytmy mogą się stawać coraz inteligentniejsze, ponieważ będą dalej się uczyły, analizując kolejne przypadki.
W najbliższym czasie system TITAN będzie wprowadzany do praktyki klinicznej. Ma zostać wdrożony w Szpitalu św. Wojciecha w Gdańsku, aby pomagać lekarzom w diagnostyce bieżących przypadków. Jak zwracają uwagę twórcy, będzie to pierwszy tego typu system w Polsce wykorzystywany w praktyce.
