Как искусственный интеллект улучшает точность маммографии

Несмотря на повсеместное введение маммографии в качестве скринингового метода, 27,5% случаев рака груди в России обнаруживают на III-IV стадии. Причиной позднего выявления злокачественных новообразований являются недостаточный охват населения скрининговыми программами и неточности при проведении исследования, связанные как со сложностью строения самих опухолей, так и органа, в котором они возникают. Большой проблемой становится увеличение нагрузки на врачей и продолжающийся рост количества снимков, которые необходимо интерпретировать ². Снизить риск позднего обнаружения заболевания и уменьшить нагрузку на персонал помогает искусственный интеллект.

Области применения и преимущества

ИИ применяется для ранней диагностики в онкологии, например, при скрининге молочных желез. В маммографии искусственный интеллект позволяет:

• проверить корректность выполнения маммографического снимка и при необходимости указать на необходимость переделать исследование в режиме реального времени (Маммография. Технический контроль);
• оценить уровень риска развития рака молочной железы для создания индивидуальной программы последующего скрининга;
  предварительно обработать изображения и сделать разметку снимков, чтобы врачу было легче интерпретировать полученные данные (анализ снимков маммографии искусственным интеллектом);
• получить «второе чтение» – чтобы обратить внимание врача на возможные патологии ^2,4;
• получить предварительную информацию о вероятном типе опухоли до проведения биопсии;
• планировать тактику наблюдения и лекарственной терапии;
• прогнозировать ответ на лечение рака груди².

Преимущества использования ИИ:

• уменьшение нагрузки на врача;
• увеличение количества выполненных исследований за счет снижения нагрузки на персонал;
• сокращение времени на описание снимка;
• снижение вероятности пропуска патологии молочной железы при скрининге³.

Повышение точности скрининговой маммографии

Маммография с использованием искусственного интеллекта применяется для скрининга рака груди. ИИ давно перестал быть экспериментальной технологией. Методика применяется в клинической практике многих развитых стран.

Интерпретация снимков, полученных в результате маммографии, одним специалистом может приводить к тому, что случаи рака молочной железы остаются невыявленными вовремя. Поэтому в Европе принята практика интерпретации данных двумя независимыми специалистами, что увеличивает нагрузку на персонал и повышает стоимость скрининга, в то время как США более широко используют искусственный интеллект в онкологии. FDA уже одобрило системы для оценки плотности молочных желез, сортировки результатов маммографии, предварительного скрининга, выявления и классификации поражений груди.

Исследования показывают, что дополнительное применение технологий ИИ не только экономит время специалистов и разгружает систему здравоохранения, но и обеспечивает более высокую точность диагностики. Больше преимуществ получают женщины с плотными железами, у которых сложнее интерпретировать результаты маммографии².

В России двойное чтение снимков тоже является стандартом скрининга. Применение ИИ облегчает для большинства специалистов постановку диагноза, обеспечивая компетентное второе мнение. Второе чтение маммографии искусственным интеллектом включено в ОМС.

Какие ИИ применяются для описания маммографии

Примеры сервисов для диагностики болезней груди по маммографическим снимкам: Mia, AlexNet, Lunit, CureMetrix, Маммография от СберМедИИ. Они выполняют различные функции. В их число входит автоматическое формирование предварительного протокола исследования, приоритизация данных, оценка позиционирования, независимое чтение снимков, присвоение категории BI-RADS. Многие системы имеют точность, превышающую 95%².

Ограничения ИИ

ИИ готовит предварительное описание снимков, но не ставит диагноз. Как снимки, так и предварительное текстовое заключение обязательно проверяются врачом. Именно врач определяет дальнейшую тактику обследования, наблюдения, лечения пациентки. Он сам, а не искусственный интеллект, отвечает за все принятые клинические решения. Таким образом, ИИ является надежным помощником врача.

Сравнение традиционных методов маммографии с методами, основанными на искусственном интеллекте

При традиционных методах маммографии всю работу делают врачи-рентгенологи. Они проверяют качество снимков и интерпретируют данные. Исследования показывают, что уже сейчас искусственный интеллект в маммографии может выдавать результаты, которые по точности сопоставимы с изучением снимков двумя рентгенологами².

Несмотря на наличие исследований, сравнивающих результаты работы ИИ с врачами-рентгенологами, технологии искусственного интеллекта не могут ставить диагнозы и выдавать окончательные заключения, использующиеся для принятия клинических решений. В то же время ИИ снижает нагрузку на персонал, сокращает время формирования заключений, а также уменьшает вероятность диагностических неточностей². Наш сервис «Маммография. Технический контроль» позволяет вовремя выявить некорректные снимки и сразу их переделать.

Искусственный интеллект развивается, многие сервисы уже применяются в реальной клинической практике. Это эффективный инструмент для повышения качества и скорости диагностики, а также повышения продуктивности работы врачей, которые могут обработать большее количество снимков без ущерба для диагностической точности. Современные системы, основанные на ИИ, позволяют не только указать на возможные заболевания молочной железы, но и отнести выявленные патологические изменения к одной из категорий BI-RADS⁴.

Источники:

1 – Ю.А. Васильев, И.А. Тыров, А.В. Владзимирский, К.М. Арзамасов, И.М. Шулькин, Д.Д. Кожихина, Л.Д. Пестренин. Двойной просмотр результатов маммографии с применением технологий искусственного интеллекта: новая модель организации массовых профилактических исследований. Digital Diagnostics. 2023;4(2). DOI: https://doi.org/10.17816/DD321423
2 – Современные системы поддержки принятия врачебных решений на базе искусственного интеллекта для анализа цифровых маммографических изображений. Солодкий В.А., Каприн А.Д.2, 3, Нуднов Н.В., 3, Харченко Н.В.3, Ходорович О.С., Запиров Г.М.3, Шерстнёва Т.В., Дибирова Ш.М., 3, Канахина Л.Б. https://doi.org/10.20862/0042-4676-2023-104-2-151-162
3 – Солодкий В.А., Каприн А.Д., Нуднов Н.В., Харченко Н.В., Запиров Г.М., Дибирова Ш.М., Подольская М.В., Кунда М.А. Возможности искусственного интеллекта в оценке риска рака молочной железы на маммографических изображениях (клинические примеры). Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии. 2023.1.
4 – Васильев Ю.А., Владзимирский А.В., Арзамасов К.М., Шулькин И.М., Аксенова Л.Е., Пестренин Л.Д., Семенов С.С., Бондарчук Д.В., Смирнов И.В. Первые 10000 маммографических исследований, выполненных в рамках услуги «Описание и интерпретация данных маммографического исследования с использованием искусственного интеллекта». Менеджер здравоохранения. 2023; 8:54–67. DOI: 10.21045/1811-0185-2023-8-54-67