Na Politechnice Gdańskiej powstał algorytm, który rozpoznaje guzy nerek

2020-10-11 11:50 aktualizacja: 2020-10-11, 12:45
Potechnika Gdańska. Fot. PAP/Barbara Ostrowska
Potechnika Gdańska. Fot. PAP/Barbara Ostrowska
Wiele nerek z guzami usuwanych jest niepotrzebnie, ponieważ zmiany okazują się łagodne. Dzięki specjalistom z gdańskiej uczelni powstał system sztucznej inteligencji, który rozpoznaje łagodne zmiany na podstawie badań tomograficznych.

Guzy nerek pojawiają się często u seniorów, dla których operacja bywa ryzykowna - zwracają uwagę naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Jednocześnie - jak przypominają - nawet od 15 do 20 proc. zabiegów usunięcia nerki z powodu obecności guza w Polsce wykonywane jest niepotrzebnie. Oznacza to rocznie ok. 900 zbędnych operacji.

Aby pomóc lekarzom i pacjentom, naukowcy z PG opracowali oparty na technologii uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji system TITAN (Technology In Tumor ANalysis). Potrafi on określić prawdopodobieństwo złośliwości guza nerki na podstawie samych zdjęć tomografii komputerowej jamy brzusznej.

W projekcie wzięli udział pracownicy badawczo-dydaktyczni Wydziału Fizyki Stosowanej i Matematyki Technicznej (WFSiMT) PGd oraz studenci tego wydziału i Wydziału Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki (WETiI). Współpracował z nimi lekarz z Oddziału Urologii szpitala św. Wojciecha w Gdańsku.

To wytrenowania sztucznej inteligencji badacze użyli ponad 15 tys. zdjęć tomograficznych pochodzących od prawie 400 pacjentów.

System jest skuteczny w 87 proc, jednak szczególnie dobrze rozpoznaje łagodne guzy, a to jego główne zadanie.

„Przy opracowywaniu naszego algorytmu przykładaliśmy szczególną uwagę do rozpoznawania guzów łagodnych, gdyż to właśnie poprawne ich wykrycie może potencjalnie uratować życie pacjenta” - tłumaczy Aleksander Obuchowski z WETiIPGd.

„Nie było to łatwe zadanie, gdyż guzy łagodne stanowiły tylko 26 proc. naszej bazy danych. Po przeanalizowaniu dziesiątek architektur sieci neuronowych i metod przetwarzania obrazów, udało się nam jednak osiągnąć wynik 10/10 poprawnie rozpoznanych guzów łagodnych” - dodaje.

Oczywiście komputer nie będzie samodzielnie stawiał diagnoz. Ma jednak stanowić ważną pomoc dla specjalistów.

„Dzięki wykorzystaniu systemu TITAN lekarz uzyskuje dodatkową opinię w postaci sugestii algorytmu w ciągu zaledwie kilkunastu sekund” - wyjaśnia dr inż. Patryk Jasik z WFSiMT PG.

„System nie zastępuje jednak diagnozy lekarskiej, a jedynie zwraca uwagę na to, które przypadki mogły zostać błędnie zaklasyfikowane. Dzięki systemowi lekarze są w stanie uważniej przyjrzeć się takim guzom, skonsultować diagnozę z innymi specjalistami, bądź skierować pacjenta na dalsze badania. Taka selekcja w rezultacie może znacząco ograniczyć liczbę błędnie zdiagnozowanych guzów” - tłumaczy ekspert.

Opracowane algorytmy mogą się stawać coraz inteligentniejsze, ponieważ będą dalej się uczyły, analizując kolejne przypadki.

W najbliższym czasie system TITAN będzie wprowadzany do praktyki klinicznej. Ma zostać wdrożony w szpitalu św. Wojciecha w Gdańsku, aby pomagać lekarzom w diagnostyce bieżących przypadków. Jak zwracają uwagę twórcy, będzie to pierwszy tego typu system w Polsce wykorzystywany w praktyce.

Więcej informacji na stronie:

https://media.pg.edu.pl/aktualnosci/pr/579260/skuteczniejsza-walka-z-guzami-nerek-dzieki-naukowcom-i-studentom-pg