В МИФИ создан программно-аппаратный комплекс для ранней диагностики новообразований кожи. Проект победил в конкурсе «Студенческий стартап» и получил грант на развитие. Может ли эта разработка заменить врача? Как проходит диагностика? Насколько перспективно применение искусственного интеллекта в онкодерматологии? На эти вопросы ответил руководитель проекта, аспирант кафедры компьютерных медицинских систем Инженерно-физического института биомедицины (ИФИБ) МИФИ Александр Отченашенко.
Идея создания программно-аппаратного комплекса с интеллектуальной системой для ранней диагностики новообразований кожи на базе клиент-серверной архитектуры с применением технологий искусственного интеллекта появилась у Александра Отченашенко еще во время обучения в магистратуре МИФИ, когда его научный руководитель, профессор Валентин Никитаев предложил заняться исследованиями в области применения искусственного интеллекта в онкодерматологии. Эта тема оказалась настолько перспективной и важной, что Александр посвятил ей более 5 лет.
«Изначально мы разрабатывали только программный комплекс, но со временем поняли необходимость создания полноценного программно-аппаратного решения. Оно предназначено для помощи врачам в диагностике и анализе новообразований кожи. Особенно актуален наш программно-аппаратный комплекс для регионов с острой нехваткой высококвалифицированных дерматологов. Система использует технологии искусственного интеллекта для раннего выявления потенциально опасных новообразований, что может существенно повысить качество первичной диагностики и своевременно направить пациентов к профильным специалистам», – объясняет Александр Отченашенко.
По его словам, комплекс не является копией импортных аналогов, а разрабатывается с учетом специфики российского здравоохранения и потребностей отечественных медицинских учреждений, адаптирован под условия работы российских врачей, учитывает особенности организации медицинской помощи в регионах с дефицитом специалистов.
«Процесс проведения обследования происходит следующим образом: сначала врач с помощью нашего портативного аппарата делает серию снимков подозрительных новообразований на коже пациента. Аппарат обеспечивает стандартизированное освещение и увеличение, что критически важно для точности анализа алгоритма искусственного интеллекта. Это не сплошная видеотрансляция, а именно последовательная, прицельная съемка каждой родинки. Полученные изображения автоматически загружаются в программу. Нейросеть анализирует каждое новообразование по ряду параметров (асимметрия, границы, цвет, структура) и присваивает ему оценку риска, например, «низкий риск», «требует внимания», «высокий риск». Врач видит на экране готовый результат анализа вместе с выделенными зонами интереса на изображении. Это служит дополнительным, очень мощным инструментом для принятия окончательного решения», – говорит Отченашенко.
Разработка решает несколько задач. Во-первых, искусственный интеллект объективизирует оценку. Он не устает, не отвлекается и анализирует миллионы параметров, невидимых невооруженному глазу. Для врача, особенно без большого опыта, это колоссальная поддержка, снижающая вероятность субъективной ошибки. Во-вторых, система выдает результат анализа за секунды, что позволяет врачу быстрее принять решение и осмотреть больше пациентов. Конечно, нейросеть не заменит медика. Постановка окончательного диагноза остается за специалистом. Система, созданная в МИФИ, – это умный и высокоточный инструмент в руках дерматолога-онколога, как, например, томограф в руках рентгенолога. Также решается и проблема кадрового дефицита, ведь комплекс может быть установлен там, где нет узкого специалиста – в отдаленных регионах и небольших населенных пунктах. Это позволит делать качественный первичный скрининг и своевременно направлять пациентов с подозрительными новообразованиями в специализированные центры.
Мифисты провели уже несколько этапов испытаний разработки. На первом этапе тестировали и обучали алгоритм на обезличенных наборах данных с тысячами изображений, что позволило добиться высокой точности. Сейчас, по словам Отченашенко, комплекс находится на стадии пилотных испытаний в партнерских медицинских учреждениях, разработчики собирают обратную связь от врачей-дерматологов, дорабатывают интерфейс и проверяют работу системы в реальных условиях.
На текущий момент алгоритм показывает многообещающие результаты. Чувствительность на тестовых выборках составляет 97%. Это один из ключевых показателей, он означает, что система пропускает менее 5% опасных случаев.
«Наша цель – в ходе дальнейших испытаний и дообучения модели сохранить ее чувствительность на уровне не менее 97-98%, при этом максимально повысив специфичность, чтобы снизить количество ложно-положительных срабатываний», – делится планами Отченашенко.
Он надеется, что уже в ближайшее время врачи начнут применять разработку на практике. Для этого необходимо провести дополнительные испытания, доработать аппаратную часть и зарегистрировать комплекс как медицинское изделие, ведь без официальной регистрации разработка не может использоваться в медицинской практике. Поэтому финансовая поддержка в размере миллиона рублей, которую получают победители конкурса «Студенческий стартап», очень кстати. Но не менее ценны, по словам Отченашенко, административные ресурсы и репутационный эффект.
«Поддержка от Фонда содействия инновациям – серьезной государственной организации – это своеобразный знак качества проекта. Это открывает двери к другим инвесторам, акселераторам и партнерам, которые с большим доверием относятся к стартапам, уже получившие государственную поддержку», – уверен руководитель проекта.
Александр Отченашенко
