Ученые рассказали, какой вклад искусственный интеллект вносит в медицинскую визуализацию

Врачи пользуются методами медицинской визуализации, чтобы проникнуть внутрь тела, обнаружить заболевание и определить эффективное лечение. Однако, возникают сложности, когда эти изображения не ясны.

Последние достижения в области искусственного интеллекта открывают новые возможности применения методов, основанных на ИИ, для денуизации или улучшения качества медицинских изображений. Однако, прежде чем такие инструменты могут быть использованы в реальной клинической практике, их необходимо тщательно оценить. Об этом заявил Абхинав Джа, доцент биомедицинской инженерии в Инженерной школе Маккелви и радиологии в Институте радиологии Маллинкродта (MIR) в Медицинской школе Вашингтонского университета.

В опубликованном исследовании в области медицинской физики Джа и его коллеги из MIR оценили эффективность широко применяемого подхода на основе искусственного интеллекта в области шумоподавления изображений, полученных с помощью ОФЭКТ сердца. Команда провела две оценки для измерения успешности данного подхода. Во-первых, они сравнили визуальную схожесть денуизированных изображений с нормальными изображениями. Во-вторых, они проверили, насколько успешно денуизированное изображение выполняет клинически значимую задачу обнаружения дефектов сердца.

В исследовании, где первым автором был Цзитун Юй, докторант из лаборатории Джа, было обнаружено, что методы шумоподавления на основе искусственного интеллекта обычно приводят к сглаживанию изображений сердечного ОФЭКТа. Это может снижать уровень шума, но также уменьшает контрастность дефектов сердца, которая является важной для врачей при точном постановлении диагноза. Цитируя Юя, он отмечает, что именно такие последствия следует предотвращать в реальной медицинской практике.

В рамках исследования акцент сделан на необходимости целевой оценки методов денуирования на основе искусственного интеллекта для оценки их полезности в обработке медицинских изображений. Роберт Дж. Гроплер, профессор радиологии, старший вице-председатель и директор отдела радиологических наук в MIR, подчеркивает, что если бы денуизация на основе искусственного интеллекта была эффективной для реальных клинических задач, а не только для эстетического улучшения изображений, это принесло бы значительные выгоды пациентам, позволяя получать высококачественные изображения за меньшее время или с использованием сниженных доз облучения.

Джа и его команда в настоящее время работают над разработкой новой техники денуирования в данной области, и их презентация на эту тему была почетно отмечена на встрече SPIE Medical Imaging. Джа также возглавлял межведомственную и многоучрежденческую группу, которая была назначена для создания основы оценки методов медицинской визуализации на основе искусственного интеллекта. Их руководящие принципы, известные как "Рекомендации по оценке искусственного интеллекта в медицине" (RELAINCE), были опубликованы в 2022 году и служили основой для проведения последнего исследования.

Также ученые отметили, что в ближайшем будущем искусственный интеллект (ИИ) будет играть все более значимую роль в области медицины и принесет значительные преимущества. Вот несколько способов, как ИИ может помочь в медицине:

1. Персонализированное лечение: ИИ может использоваться для разработки индивидуальных и оптимальных лечебных схем для пациентов. Алгоритмы машинного обучения могут анализировать данные о здоровье пациента, медицинскую историю и результаты лабораторных тестов, чтобы предложить наиболее эффективные методы лечения, учитывая уникальные особенности каждого пациента.

2. Прогнозирование и предсказание: ИИ может помочь в прогнозировании развития заболевания, оценке риска осложнений и предсказании результатов лечения. Это может помочь врачам принимать более информированные решения о лечебных мероприятиях и разрабатывать индивидуальные планы ухода для пациентов.

3. Автоматизация и оптимизация процессов: ИИ может автоматизировать рутинные задачи в медицинской практике, такие как обработка медицинских записей, составление отчетов и планирование ресурсов.

4. Поддержка принятия решений: ИИ может служить в качестве инструмента поддержки принятия решений для врачей. Он может анализировать большие объемы медицинских данных, литературу и клинические рекомендации, предоставляя врачам актуальную информацию.