Новый инструмент ИИ производит революцию в обнаружении редких желудочно-кишечных заболеваний
Немецкие ученые из Университета Людвига-Максимилиана, Технического университета Берлина и клиники «Шарите» разработали инновационный инструмент на базе искусственного интеллекта (ИИ), способный выявлять редкие заболевания желудочно-кишечного тракта. Этот метод, уже прошедший успешные испытания, обещает существенно расширить возможности диагностики.
ИИ стал ключевым помощником в медицинской диагностике, особенно при анализе визуальных данных. Однако традиционные модели обучаются преимущественно на данных распространенных заболеваний, что затрудняет их применение для обнаружения более редких патологий. Исследователи под руководством профессора Фредерика Клаушена из Института патологии LMU и профессора Клауса-Роберта Мюллера из Технического университета Берлина разработали новый метод, способный решить эту проблему. В их модели ИИ требуется обучение только на данных о нормальных состояниях и частых заболеваниях, чтобы затем находить признаки более редких патологий.
Подход, основанный на выявлении отклонений от нормы
В основе нового инструмента лежит концепция обнаружения аномалий. Проанализировав образцы здоровых тканей и распространенных заболеваний, модель учится идентифицировать отклонения, не будучи напрямую обученной на примерах редких случаев. Для создания модели ученые собрали два обширных набора данных микроскопических изображений биопсий ЖКТ, включавших как нормальные результаты, так и частые заболевания, такие как хронический гастрит. Эти данные составляли около 90% от всего объема информации. Остальные 10% включали более 50 различных заболеваний, включая редкие виды рака.
Для обучения и тестирования модели исследователи использовали 17 миллионов изображений гистологических срезов из 5423 случаев. Сравнивая различные технические подходы, команда выбрала модель, которая смогла с высокой точностью выявить редкие патологии желудка и кишечника, в том числе редко встречающиеся виды первичного или метастазирующего рака. Кроме того, инструмент ИИ может указывать конкретные участки тканей, подверженные патологии, при помощи тепловых карт, что помогает врачам быстро оценивать результат.
Снижение нагрузки на диагностов
Система ИИ, способная самостоятельно выявлять нормальные и распространенные отклонения, значительно ускоряет процесс диагностики. Даже при необходимости подтверждения патологоанатомами, врачи смогут экономить время, доверяя ИИ анализ нормальных результатов и часто встречающихся заболеваний. По словам профессора Клаушена, ИИ автоматически обрабатывает около четверти или даже трети всех случаев, позволяя врачам сосредоточиться на более сложных диагнозах и эффективно расставлять приоритеты в работе. Это значительно снижает риск пропущенных диагнозов, что представляет собой важный шаг вперед в медицинской практике.
Таким образом, новый инструмент ИИ обеспечивает врачам эффективную поддержку, улучшая точность и скорость диагностики, а также снижая нагрузку на специалистов. В будущем эта технология будет совершенствоваться, предлагая еще больше возможностей для повышения качества медицинской помощи пациентам с редкими заболеваниями ЖКТ.
