На ранних сроках. Новая нейросеть поможет врачам выявлять редкую патологию

С помощью новой технологии медики смогут увидеть признаки тяжелого врожденного заболевания центральной нервной системы у детей. Так о патологии, которая носит название spina bifida – , станет известно на более ранних сроках беременности и направить пациентку на дополнительное обследование. Технологию можно использовать и для разработки других решений для медицины.

Нейросеть разработали эксперты Yandex Cloud, студенты ШАДа и НМИЦ Кулакова при поддержке фонда «Спина бифида». Бесплатное решение доступно для всех врачей на сайте фонда.

Spina bifida сложно диагностировать, поскольку она встречается один раз на тысячу новорожденных. Часто заболевание приводит к тяжелой инвалидности. С помощью технологии медицинские специалисты смогут увидеть признаки этой болезни на более ранних сроках и направить пациентку на дополнительное обследование.

Медицинский специалист может загрузить в решение результаты УЗИ, сделанные во время первого скрининга. Решение автоматически проанализирует снимок и поможет врачу определить вероятность, с которой на изображении присутствуют признаки spina bifida. Если есть вероятность наличия патологии, врач сможет оперативно направить пациентку на дополнительное обследование в крупные перинатальные центры России, чтобы назначить дальнейшее лечение.

В настоящее время в России, несмотря на технологический прогресс в индустрии медицинского оборудования, проблема своевременной диагностики spina bifida остается чрезвычайно актуальной. Выявлять данную патологию при ультразвуковом скрининге первого триместра могут лишь высококвалифицированные специалисты с многолетним опытом работы, и что немаловажно, имеющие представление о патогенезе заболевания и особенностях анатомических структур центральной нервной системы плода. В большинстве случаев spina bifida обнаруживается врачом во втором триместре, что может быть поздно для принятия семьей решения о проведении внутриутробной операции по закрытию дефекта, позволяющей существенно улучшить качество жизни детей с таким диагнозом. Мы думаем, что новый сервис будет особенно полезен врачам из региональных клиник. В ситуации, когда каждый день на счету, искусственный интеллект поможет как можно раньше обратить внимание на проблему и начать ее решать.

• Лилияна Чугунова, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения ультразвуковой и функциональной диагностики ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России

Для машинного обучения использован уникальный датасет из около 6 тысяч обезличенных изображений УЗИ беременных женщин, собранный специалистами из Национального медицинского исследовательского центра (НМИЦ) акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова. Разметкой данных и медицинской методологией проекта руководили врачи УЗИ из НМИЦ Кулакова, эксперты в области выявления аномалий центральной нервной системы плода. Специалисты Yandex Cloud вместе со студентами Школы анализа данных Яндекса создали архитектуру решения с применением нескольких видов нейросетей для обнаружения объектов, их классификации и определения вероятности наличия патологии. На основе датасета студенты ШАДа обучили модели и разработали удобный для врачей веб-интерфейс.

Обучение происходило на облачной платформе с помощью сервиса Yandex DataSphere. Вычислительные мощности и помощь архитекторов для проекта Yandex Cloud предоставила бесплатно.

Мы стремимся к тому, чтобы технологии Yandex Cloud помогали решать социально значимые задачи, в том числе и улучшали качество жизни людей. Это особенно важно в случаях, когда специалистов, изучающих ту или иную проблему, мало – как в случае с диагнозом spina bifida и другими редкими заболеваниями. Мы очень ответственно отнеслись к инициативе фонда и надеемся, что нейросети послужат хорошим вспомогательным инструментом для врачей. Полученный опыт можно будет использовать и в других медицинских проектах.

• Анна Лемякина, директор по национальным стратегическим проектам Yandex Cloud

Мы в фонде помогаем детям с диагнозом spinabifida уже восемь лет, это более 2 тысяч семей по всей России. Одна из важных задач – обеспечить для таких пациентов качественное медицинское обслуживание с применением современных технологий. В результате сотрудничества с Яндексом и НМИЦ Кулакова нам удалось реализовать уникальный проект на стыке IT и здравоохранения. Мы видим большой потенциал в сотрудничестве со специалистами машинного обучения для реализации таких сложных проектов.

• Инна Инюшкина, основатель фонда «Спина бифида»

Проект продолжается: следующий этап — сбор и обработка новых данных в НМИЦ Кулакова для дообучения модели и улучшения качества ее работы. Участники также выложили код разработки в OpenSource, чтобы подключить к разработке активных участников IT-сообщества. Они смогут использовать эти технологии, чтобы создавать другие сервисы для поддержки принятия медицинских решений. Репозиторий доступен по ссылке.