Скоро скрининг опухолей рака легких будет делать искусственный интеллект: машина видит то, что человеческому глазу неподвластно
На фото: Моззияр Этемади, автор системы, распознающей рак легкого раньше и точнее врачей
Отчет американских и английских ученых о создании искусственного интеллекта для распознавания рака легких на ранних стадиях опубликовал журнал Nature.
Почему врач не всегда видит рак
По мнению исследователей, большой процент выявляемости рака легких на поздних стадиях обусловлен скрытностью опухоли и ее коварством. Вдумайтесь: 70% рака легких в мире выявляется на последних стадиях, когда лечить уже не имеет смысла, потому что рак легких всегда пускает метастазы, и, как правило, в мозг. Почти до самого конца у человека нет болей, специфичных симптомов. На кашель мало кто обращает внимание, если и пойдут на обследование, то не факт, что болезнь обнаружится на ранних стадиях.
До 35% узелков (которые были в легких) не обнаружили при первоначальном обследовании во время эксперимента. Из-за ограничения человеческого зрения рентгенологи упускают на крошечные злокачественные образования. Кроме того, у рентгенологов и радиологов очень загруженная работа: поток больных нескончаем, очереди, запись на несколько месяцев вперед. Что называется, человеческий фактор никто не отменял.
Как учили компьютер
Суть работы искусственного интеллекта в глубоком обучении компьютера. И раньше рентгенологи использовали комп для обнаружения опухолей: задавали параметры, что искать, и программа выдавала миллион патологий, собирая все нужное и ненужное. Исследователи Google, Северо-Западного университета под руководством Моззияра Этемади обучили систему, используя базу данных из более чем 40000 снимков компьютерной томографии. Использовали снимки людей до постановки диагноза и после.
«Этемади был в шоке во время эксперимента. Системе показали старые компьютерные томографии грудной клетки людей, у которых позже развился рак легких. Ни один врач тогда не обнаружил ничего неправильного в этих ранних сканированиях, но аппарат увидел», – пишет Nature. Со временем компьютер узнал, какие свойства изображения отделяют злокачественные пятна от доброкачественных, и он все лучше и лучше выявлял ранние признаки рака.
Улас Багчи, специалист по компьютерному зрению из Университета Центральной Флориды в Орландо и его команда разработали еще одну модель искусственного интеллекта с глубоким обучением. Она также способна обнаруживать узелки, указывающие на ранний рак легких. Компьютер правильно определил крошечные точки рака на КТ примерно в 95% случаев – намного выше, чем уровень точности 65%, который обычно достигается рентгенологами.
Команда Багчи натренировала свою систему тысячами сканированных легких «видеть» опухоли размером около 1–3 миллиметра, которые многим радиологам трудно обнаружить. «Очень сложно визуально искать все пиксели на экране. Их очень часто не хватает», – говорит Багчи.
Вопрос доверия
Сейчас в Америки ломают копья: надо ли вводить для всего населения эту скрининговую программу. Проверка одного человека стоит 19 тысяч долларов. Зато вы стопроцентно узнаете, есть ли у вас зачатки рака легких или нет, и если искусственный интеллект выявит их, то успеете на ранней стадии обезоружить опухоль, а значит, будете жить. Практики еще думают, как внедрить программу в клиники и не отобрать хлеб с маслом у рентгенологов. Но, похоже, этого не случится. Скорей всего скрининг будут проходить группы риска, а по их результатам уже тщательного обследование проведут врачи.
Рак легких – самый смертоносный рак в мире: около 75% заболевших умирают в течение пяти лет после постановки диагноза. В прошлом году от него умерли в мире 2 миллиона человек.