Ученые из Университета ИТМО вместе с экспертами НМИЦ имени В.А. Алмазова создали алгоритм, способный оперативно и точно выявлять фиброз сердца с использованием технологий искусственного интеллекта.

Новая технология позволит медикам упростить трудоемкий процесс анализа МРТ-изображений и быстрее подбирать наилучшую тактику лечения инфарктов и прочих сердечных недугов. Проект получил финансирование благодаря гранту Российского научного фонда в рамках президентской программы поддержки научных инициатив молодых исследователей.

Диагностика сердечно-сосудистых заболеваний важна для выявления патологий и снижения риска смерти пациентов. Фиброз — одна из таких проблем, возникающая после инфаркта или инфекций. МРТ — эффективный метод исследования сердца, не требующий инвазии и использующий неионизирующее излучение.

Однако определение объема фиброза занимает много времени у рентгенологов, которые вручную оценивают долю фиброзной ткани в разных сегментах сердца. Процесс обработки одной серии снимков занимает от часа до двух.

Для ускорения используют нейросети, но многие модели требуют участия врача для выделения областей фиброза, снижая эффективность. Задача ученых — автоматизация создания 17-сегментных схем сердца на основе МРТ.

Исследователи из ИТМО и НМИЦ Алмазова разработали полуавтоматический алгоритм на основе глубокого обучения. Модель последовательно выделяет область сердца с миокардом, идентифицирует фиброз, разбивает сердце на 17 сегментов и вычисляет объем фиброза в каждом из них.

Модель обрабатывает изображение за считанные минуты, в то время как специалистам нужно 1–2 часа. Ей хватает снимка в одной проекции, тогда как врачам часто требуются изображения в нескольких проекциях, увеличивая длительность МРТ и анализа.

Разработчики достигли уровня точности, когда результаты алгоритма совпадают с мнением двух экспертов в 86% и 77% случаев соответственно. Авторы отмечают, что это высокий показатель, ведь даже между самими специалистами согласованность обычно держится на уровне 80%, что означает: модель действует практически наравне с человеком.

Фото: pressfoto Freepik.com