Учёные Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета совместно со специалистами компании «Яндекс» и студентами Школы анализа данных разработали уникальную нейросеть для диагностики заболеваний центральной нервной системы у новорождённых.
Решение можно применять как вспомогательный инструмент при подозрении на детский церебральный паралич (ДЦП) и другие болезни центральной нервной системы для выбора лучшей тактики реабилитации пациента. Теперь для расшифровки результатов МРТ вместо нескольких дней специалисту лучевой диагностики требуется несколько минут. Нейросеть протестировали в Санкт-Петербургском государственном педиатрическом медицинском университете, специалисты готовы делиться наработками с другими медицинскими учреждениями. Это первое в мире подобное ИИ-решение для пациентов такого возраста.
Решение представляет собой сервис, развернутый на платформе Yandex Cloud. Любой врач может использовать его бесплатно на специальной странице проекта. Специалист лучевой диагностики загружает в него результаты МРТ младенца. Данные анонимизируются — скрываются имя и фамилия пациента и другая конфиденциальная информация. Система с точностью свыше 90% выдаёт изображение с очерченными контурами и процентным соотношением серого и белого вещества в мозге ребёнка. В перспективе решение позволит оценить развитие мозга в динамике и значительно ускорить получение результатов исследования, чтобы принять решение о терапии. Это особенно важно при подозрении на патологию центральной нервной системы, в том числе ДЦП. Патология развивается в 2-3 случаях на 1000 новорожденных и является одной из основных причин детской инвалидности. Если болезнь удается выявить в первые месяцы жизни, то эффективность терапии повышается, а у пациента улучшается прогноз по восстановлению.
| |
- Человеческий мозг — сложная система, которая требует внимания с первых дней жизни. Существуют нарушения, связанные как со слишком медленным, так и со слишком быстрым его развитием. Выявить такие патологии помогает магнитно-резонансная томография (МРТ). Но МРТ головного мозга у младенцев — это комплексная и ответственная процедура. Одно такое исследование длится в среднем 20-40 минут, а на анализ изображений и написание медицинского заключения даже у опытного специалиста может уходить от нескольких часов до нескольких дней. Нейросеть Яндекса поможет врачам значительно ускорить диагностику и выбор терапии для маленьких пациентов, — комментирует Александр Поздняков, заведующий кафедрой медицинской биофизики, д.м.н., профессор Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета.
|
По словам руководителя Центра технологий для общества Yandex Cloud Анны Лемякиной компания стремится к тому, чтобы последние инновационные разработки Яндекса были максимально доступны врачам и помогали им ставить точные и своевременные диагнозы, оказывать помощь пациентам, выбирать оптимальные методы лечения и разрабатывать лекарства.
|
|
- Несмотря на то, что коммерческих решений для лучевой диагностики много, ни одно ранее не решало задачу, которую поставили перед нами эксперты университета. Главной сложностью этого проекта был ограниченный набор данных. Благодаря слаженной работе с экспертами нам удалось создать решение, которое помогает врачам обследовать больше пациентов за то же время и оперативно предлагать терапию в тех случаях, где это необходимо, — комментирует Анна Лемякиной.
|
Новую систему разработали специалисты Центра технологий для общества Yandex Cloud (входит в бизнес-группу Yandex B2B Tech) и студенты ШАДа, совместно с Санкт-Петербургским педиатрическим медицинским университетом. Эксперты обучили нейросеть на 1500 обезличенных МРТ-снимков пациентов университета и на открытом наборе данных, предоставленном в рамках международного конкурса по сегментации МРТ-изображений головного мозга младенцев MICCAI Grand Challenge. Для автоматической разметки применялась модель BIBSNet (Baby Intensity-Based Segmentation Network). Для сегментации изображений применили две нейросети: ResNet и U-Net. Специалисты Yandex Cloud предложили архитектуру решения, протестировали и настроили веб-сервис. Позднее разработку планируют выложить в открытый доступ, чтобы её могли использовать в медицинских и других проектах по всему миру.
О Yandex B2B Tech
Yandex B2B Tech — бизнес-группа Яндекса, которая на базе технологий и опыта компании создаёт и развивает решения для корпоративного сектора. Сервисы и инструменты Yandex B2B Tech помогают бизнесу управлять облачной инфраструктурой, хранить, обрабатывать и визуализировать данные, вести дела и переписку, настраивать совместную работу с файлами и применять искусственный интеллект для широкого круга задач, от написания кода до создания текстов и картинок. Решения Yandex B2B Tech можно использовать в облаке или развернуть на собственных серверах по модели on-premises — в зависимости от потребностей заказчика. Они легко масштабируются и находят применение в самых разных компаниях, от стартапов до корпораций.
О Школе анализа данных
Школа анализа данных Яндекса — бесплатная двухгодичная программа для студентов и разработчиков, которые хотят стать ведущими специалистами в области анализа данных и машинного обучения. Уже во время обучения студенты ШАДа погружаются в реальные задачи и создают значимые проекты, меняющие будущее: от разработки алгоритма, способного предсказывать аномальные природные явления, до лечения онкологии, развития беспилотного транспорта и уменьшения углеродного следа.
О Санкт-Петербургском государственном педиатрическом медицинском университете
Педиатрический университет Петербурга — старейший педиатрический вуз в мире. В СПбГПМУ работает более 60 кафедр, 50 отделений. Ежегодно университет проводит более 15 тысяч современных операций и помогает почти 100 тысячам пациентов. За столетие в стенах университета подготовлены более 50 тысяч врачей, которые работают в 107 странах мира.
