Нейросеть научилась находить опухоли на 3D-снимках головного мозга
Ученые разработали систему искусственного интеллекта, которая может идентифицировать опухоли на трехмерных снимках мозга и определять их тип. Результаты исследования опубликованы в журнале Radiology: Artificial Intelligence, сообщает ТАСС.
«Глубинное обучение можно использовать для автоматического обнаружения, классификации и оценки опасности новообразований в мозге. В будущем, нейросетевой анализ снимков МРТ дополнит или даже заменит гистопатологические исследования», — считает один из авторов работы, научный сотрудник Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) Сатраджит Чакрабарти (цитата по ТАСС).
Искусственными нейросетями, или просто нейросетями, называют математическую модель и ее программное воплощение, которая построена по тому же принципу, что и сети нейронов в человеческом мозге. Технологии по их созданию за последние годы продвинулись настолько, что нейросети могут не только выигрывать у человека в компьютерные игры, но и самостоятельно создавать картины в стиле Ван Гога или Кандинского, а также распознавать на медицинских снимках следы рака кожи или других заболеваний.
Чакрабарти и его коллеги приспособили нейросети для решения еще одной сложной медицинской задачи – поиска аномалий в тканях головного мозга. Они разработали нейросеть, основанную на глубинном обучении, которая может находить опухоли на трехмерных МРТ-снимках головы и определять тип и свойства новообразований.
По словам ученых, борьба с раком мозга осложнена тем, что для поиска возможных следов опухоли, а также определения ее типа и оценки опасности для жизни пациента, нужно извлечь фрагменты новообразований для анализа. Это далеко не всегда безопасно для пациента и требует много усилий и времени.
Исследователи предположили, что эту задачу можно решить с помощью нейросетей. Для этого ученые подготовили более двух тысяч МРТ-снимков головы пациентов, которые были сделаны перед операцией по удалению шести самых распространенных видов рака мозга — двух подтипов глиомы, менингиомы, аденомы, нейромы и различных форм метастаз, которые проникают в мозг из-за злокачественных новообразований в других органах тела. На долю этих видов опухолей, по словам исследователей, приходится большая часть случаев рака мозга.
С помощью этих снимков Чакрабарти и его коллеги проверили, научатся ли разработанные ими нейросети находить следы подобных опухолей, а также определять их тип и оценивать другие важные свойства. Искусственный интеллект успешно справился с этой задачей при анализе как знакомых, так и новых изображений. Ее точность для всех шести видов опухолей оказалась больше 93%, при этом при постановке отрицательного диагноза нейросеть ошибалась довольно редко.
Чакрабарти и его коллеги считают, что эту нейросеть уже можно использовать как дополнительное средство диагностики злокачественных опухолей. В перспективе подобные технологии можно будет применять для неинвазивной диагностики рака мозга, подытожили исследователи.
фото: freepik.com