Читать книгу Применение медицинских изделий на основе технологий искусственного интеллекта в лучевой диагностике. Компьютерная томография головного мозга, компьютерная томография и рентгенография органов грудной клетки, маммография. Учебное пособие - Александр Александрович Малькевич, Александр Александрович Винниченко, Александр Александрович Носов - Страница 5

Национальная стратегия развития искусственного интеллекта в Российской Федерации на период до 2030 г.3 устанавливает цели и основные задачи такого развития, а также меры, направленные на использование искусственного интеллекта для обеспечения национальных интересов и реализации стратегических национальных приоритетов, в том числе в области научно-технологического развития.

Стратегия предусматривает следующее определение: искусственный интеллект (ИИ) – комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека (включая поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека или превосходящие их. Комплекс технологических решений включает в себя информационно-коммуникационную инфраструктуру, программное обеспечение (в том числе то, в котором используются методы машинного обучения), процессы и сервисы по обработке данных и поиску решений.

В октябре 2019 г. Национальная стратегия прямо установила, что использование ТИИ в социальной сфере поспособствует созданию условий для улучшения уровня жизни населения, в том числе за счет повышения качества услуг в сфере здравоохранения, включая профилактические обследования, диагностику, основанную на анализе изображений, прогнозирование возникновения и развития заболеваний, подбор оптимальных дозировок лекарственных препаратов, сокращение угроз пандемий, автоматизацию и точность хирургических вмешательств.

Из этого следует, что именно лучевая диагностика – одна из ключевых сфер для внедрения и масштабного применения ТИИ. Базовые принципы такого применения систематизированы в предварительном национальном стандарте ПНСТ 873—2023 «Системы искусственного интеллекта в лучевой диагностике. Основные положения»4, который и цитируется далее.

В лучевой диагностике ТИИ предназначены для:

1) повышения доступности, безопасности и качества оказания медицинской помощи;

2) автоматизации рутинных операций, связанных с интерпретацией медицинских изображений;

3) повышения производительности труда и эффективности использования ресурсов, в первую очередь – кадровых.

Перечисленные положения можно считать целями применения ИИ в лучевой диагностике. Задачами в таком случае являются:

– прием (ввод данных), обработка и передача медицинских изображений, содержащих в том числе метаинформацию об объектах и параметрах изображений;

– интерпретация медицинских изображений;

– сортировка медицинских изображений по вероятному наличию патологии с целью оптимизации работы врача;

– формирование текстового описания результатов анализа;

– формирование графической разметки/дополнительных изображений с результатами анализа;

– формирование системного сообщения с целью маршрутизации на основании результатов анализа.

Приведенные цели и задачи зафиксированы в ПНСТ 873—2023.

Технологии искусственного интеллекта служат основой программного обеспечения и аппаратно-программных комплексов, которые в обязательном порядке получают статус медицинского изделия согласно действующему законодательству.

Медицинские изделия на основе ТИИ для лучевой диагностики обязательно строго соответствуют требованиям качества, безопасности и эффективности, установленным нормативно-правовыми актами, клиническими рекомендациями, национальными стандартами и прочими релевантными документами.

Согласно ПНСТ 873—2023, программные продукты на основе ТИИ для лучевой диагностики разделяются на группы по:

– методам и методикам исследований, с использованием которых получены медицинские изображения (рентгенография, маммография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, ультразвуковая диагностика и др.);

– назначению (сегментирование, классификация, идентификация и их комбинация, морфометрия, контроль качества выполнения исследования, мониторинг признака патологических изменений во времени, а также предсказание развития процесса);

– количеству анализируемых органов/тканей/анатомических областей на наличие патологических изменений (для распознавания (анализа) медицинских изображений на наличие патологических изменений одного органа; комплексные решения);

– видам патологических изменений/целевых патологий, выявляемых при одной обработке изображения;

– входным данным (одно исследование, серия исследований (в динамике) или исследование с клинической информацией);

– способам обучения производителем конкретного продукта в процессе эксплуатации (повторное или непрерывное);

– параметрам эффективности и точности;

– методам управления знаниями и методам обучения;

– производительности;

– системной совместимости.

Технически МИ на основе ТИИ подключаются и интегрируются с автоматизированными рабочими местами (системами архивирования и передачи изображений (т. н. PACS)), медицинскими информационными системами медицинских организаций, государственными информационными системами в сфере здравоохранения субъектов Российской Федерации (централизованными архивами медицинских изображений в их составе), с Единой государственной информационной системой в сфере здравоохранения (ЕГИСЗ).

Отдельным специальным техническим сценарием является интеграция медицинских изделий на основе ТИИ с платформой «МосМедИИ» (https://мосмедии.рф/), предназначенной для организации и предоставления доступа государственным медицинским организациям к лучшим решениям на основе ТИИ.

Между перечисленными информационными системами и МИ на основе ТИИ происходит обмен данными – безусловно, с учетом полного комплекса мер защиты информации, обеспечения конфиденциальности персональных данных, сохранения врачебной тайны.

На условный «вход» МИ на основе ТИИ поступают результаты лучевых исследований в стандарте DICOM, опционально – клинические данные из карты пациента, различные метаданные.

Условный «выход» содержит:

– системное сообщение для направления в информационную систему;

– текстовое заключение в формате DICOM Structured Report;

– дополнительную серию изображений с графическими и буквенно-числовыми результатами работы ТИИ (в частности, в формате DICOM Secondary Capture).

Текстовое заключение содержит детальное описание признаков аномалии и патологии, если применимо, то релевантных пороговых значений (например, максимальный размер сосудов, объем пораженной ткани и т.д.); информацию о наименовании, изготовителе и версии примененного МИ на основе ТИИ5. Описание в обязательном порядке формируется с использованием стандартизованных систем анализа и протоколирования результатов лучевых исследований (например, международной системы – Reporting and Data System (RADS) и прочих аналогов), в первую очередь тех, которые включены в клинические рекомендации.

В ходе применения ТИИ в обязательном порядке обеспечивается сохранение исходного изображения и всех исходных данных в неизмененном виде6.

Результаты работы МИ на основе ТИИ представляют собой электронные медицинские записи7, включаемые в электронную медицинскую карту пациента для возможного дальнейшего использования уполномоченным медицинским работником – специалистом в области лучевой диагностики.