В столице разработали КТ-калькулятор, с помощью которого врачи смогут оценить состояние пациента с COVID-19 до проведения компьютерной томографии. КТ-калькулятор уже встроен в московскую систему ЕМИАС. Доступ к нему открыт врачам не только Москвы, но и других регионов.
Исследователи МГУ им. М. В. Ломоносова разработали технологию для оценки степени поражения легких, основанную на использовании методов машинного обучения, анализа больших данных и искусственного интеллекта. С помощью КТ-калькулятора врачи смогут оценить состояние пациента, не прибегая к компьютерной томографии. Использование технологии поможет спрогнозировать вероятность легкого, среднего или тяжелого течения пневмонии, а также принять решение о дальнейшей схеме лечения.
О том, какие задачи решает КТ-калькулятор, какова его точность и какие специалисты работали над его созданием, АиФ.ru рассказал профессор, заведующий кафедрой интеллектуальных информационных технологий факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М. В. Ломоносова, д. ф. м. н Игорь Машечкин.
— Расскажите, для чего нужен КТ-калькулятор? Какие задачи он решает?
— Одним из проявлений COVID-19 является воспаление легких, которое может проходить в достаточно тяжелой форме. Одним из распространенных средств диагностирования сопутствующего COVID-19 воспаления легких является компьютерная томография (КТ), которая позволяет определить тяжесть заболевания. Но при КТ-исследовании происходит облучение пациента, что может оказать негативное влияние на его здоровье. Поэтому, если есть возможность, всегда лучше избежать реального КТ-обследования. Вторая проблема — из области экономики: процедура КТ-исследования достаточно дорогостоящая, для нее используется оборудование, которое имеет ограниченный ресурс эксплуатации, поэтому целесообразно проведение только тех КТ-исследований, которые действительно необходимы. И, наконец, третья проблема — не во всех регионах это оборудование является доступным, есть регионы, в которых доступ к КТ достаточно ограничен, и в этом случае крайне актуальным является обеспечение поддержки принятия врачом диагностического решения без проведения реального КТ-обследования.
В связи с этим возникла идея применения методов машинного обучения b анализа больших данных для прогнозирования степени поражения легких у пациентов. Для этих целей Москва предоставила нам обезличенные данные об обследовании пациентов, болевших COVID-19. Мы получили информацию о нескольких сотнях тысяч пациентов. В разработке и экспертизе технологии приняли участие ведущие специалисты факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М. В. Ломоносова, представители Lепартамента здравоохранения Москвы, специалисты городской клинической больницы № 67.
В результате исследований была разработана технология, которая позволяет на основе анализа результатов обследования пациента делать прогноз о степени поражения его легких. Возможно прогнозирование: легкой степени поражения, в этом случае врач может сделать вывод об отсутствии необходимости направления пациента на КТ; средней степени поражения, при которой пациент должен оставаться под интенсивным контролем; тяжелой степени поражения, при которой, скорее всего, врач примет решение о направлении пациента на КТ.
— Кто может пользоваться КТ-калькулятором?
— Это инструмент для врачей. Он предназначен для решения задачи поддержки принятия решения врачом. Он не предназначен для непрофессионального использования и не является средством онлайн-консультирования пациентов
— Специалисты из каких областей работали над проектом?
— Создание подобных интеллектуальных технологий и программных решений, построенных на их основе, требует интеграции специалистов, относящихся к относительно новому направлению науки — Data Science (наука о данных), — и экспертов-медиков. Также необходима поддержка от инфраструктуры, которая обеспечивает сбор и предоставление данных для анализа. Следует отметить, что без наличия доступа к данным достаточного объема и качества решение подобных задач крайне затруднительно.
Андрей Сергеевич Шкода, главный врач 67-й клинической больницы, одного из крупнейших COVID-центров Москвы, предложил нам сотрудничество в области аналитики медицинских данных, связанных с пандемией. С мая 2020 года мы начали совместные исследования ряда задач из данной области. Технология прогнозирования степени поражения легких оказалась одной из таких задач. Она оказалась наиболее готовой к использованию и работающей. Андрей Сергеевич привлек ведущих специалистов, аналитиков, медиков, которые участвовали в нашей работе. Москва предоставила необходимые обезличенные данные для исследований.
— Какова точность КТ-калькулятора?
— Несколько слов об организации КТ калькулятора. Модели прогнозирования для своей работы используют алгоритмически выделенные в результате анализа данных факторы (предикторы). Таких факторов несколько десятков. Из этих факторов выделены наиболее распространенные, которые присутствуют в истории болезни практически каждого пациента. Это результаты обследования врача (температура, частота дыхания, сатурация — наполнение крови кислородом и пр.) и клинический анализ крови. Это минимальный набор данных о пациенте, который должен быть введен в калькулятор. При вводе этих данных достигается точность около 90%. Как утверждают специалисты-медики, этого вполне достаточно. Точность можно увеличить за счет ввода дополнительных факторов. Это может быть ИФА-анализ, это может быть ПЦР-анализ, это может быть биохимия крови.