Новая нейросеть Яндекса поможет врачам выявлять редкую патологию на ранних сроках развития при беременности

Яндекс разработал нейросеть, которая поможет врачам обнаружить при УЗИ-исследовании беременных женщин симптомы spina bifida – тяжелого врожденного заболевания центральной нервной системы у детей. Эту врожденную патологию сложно диагностировать, поскольку она встречается один раз на тысячу новорожденных. Часто она приводит к тяжелой инвалидности. С помощью технологии медицинские специалисты смогут увидеть признаки этой болезни на более ранних сроках и направить пациентку на дополнительное обследование. Решение доступно бесплатно всем врачам и медицинским экспертам на сайте фонда «Спина бифида», который инициировал первый подобный проект в России. Технологию можно использовать и для разработки других решений для медицины.

Медицинский специалист может загрузить в решение результаты УЗИ, сделанные во время первого скрининга. Решение автоматически проанализирует снимок и поможет врачу определить вероятность, с которой на изображении присутствуют признаки spina bifida. Если есть вероятность наличия патологии, врач сможет оперативно направить пациентку на дополнительное обследование в крупные перинатальные центры России, чтобы назначить дальнейшее лечение.

«В настоящее время в России, несмотря на технологический прогресс в индустрии медицинского оборудования, проблема своевременной диагностики spina bifida остается чрезвычайно актуальной. Выявлять данную патологию при ультразвуковом скрининге первого триместра могут лишь высококвалифицированные специалисты с многолетним опытом работы, и что немаловажно, имеющие представление о патогенезе заболевания и особенностях анатомических структур центральной нервной системы плода. В большинстве случаев spina bifida обнаруживается врачом во втором триместре, что может быть поздно для принятия семьей решения о проведении внутриутробной операции по закрытию дефекта, позволяющей существенно улучшить качество жизни детей с таким диагнозом. Мы думаем, что новый сервис будет особенно полезен врачам из региональных клиник. В ситуации, когда каждый день на счету, искусственный интеллект поможет как можно раньше обратить внимание на проблему и начать ее решать», — комментирует Лилияна Чугунова, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения ультразвуковой и функциональной диагностики ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.

Для машинного обучения использован уникальный датасет из около 6 тысяч обезличенных изображений УЗИ беременных женщин, собранный специалистами из Национального медицинского исследовательского центра (НМИЦ) акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова. Разметкой данных и медицинской методологией проекта руководили врачи УЗИ из НМИЦ Кулакова, эксперты в области выявления аномалий центральной нервной системы плода. Специалисты Yandex Cloud вместе со студентами Школы анализа данных Яндекса создали архитектуру решения с применением нескольких видов нейросетей для обнаружения объектов, их классификации и определения вероятности наличия патологии. На основе датасета студенты ШАДа обучили модели и разработали удобный для врачей веб-интерфейс.

Обучение происходило на облачной платформе с помощью сервиса Yandex DataSphere. Вычислительные мощности и помощь архитекторов для проекта Yandex Cloud предоставила бесплатно.

«Мы стремимся к тому, чтобы технологии Yandex Cloud помогали решать социально значимые задачи, в том числе и улучшали качество жизни людей. Это особенно важно в случаях, когда специалистов, изучающих ту или иную проблему, мало – как в случае с диагнозом spina bifida и другими редкими заболеваниями. Мы очень ответственно отнеслись к инициативе фонда и надеемся, что нейросети послужат хорошим вспомогательным инструментом для врачей. Полученный опыт можно будет использовать и в других медицинских проектах», — комментирует Анна Лемякина, директор по национальным стратегическим проектам Yandex Cloud.

«Мы в фонде помогаем детям с диагнозом spina bifida уже восемь лет, это более 2 тысяч семей по всей России. Одна из важных задач – обеспечить для таких пациентов качественное медицинское обслуживание с применением современных технологий. В результате сотрудничества с Яндексом и НМИЦ Кулакова нам удалось реализовать уникальный проект на стыке IT и здравоохранения. Мы видим большой потенциал в сотрудничестве со специалистами машинного обучения для реализации таких сложных проектов», — комментирует Инна Инюшкина, основатель фонда «Спина бифида».

Проект продолжается: следующий этап — сбор и обработка новых данных в НМИЦ Кулакова для дообучения модели и улучшения качества ее работы. Участники также выложили код разработки в OpenSource, чтобы подключить к разработке активных участников IT-сообщества. Они смогут использовать эти технологии, чтобы создавать другие сервисы для поддержки принятия медицинских решений.