— Радиомику называют цифровым зрением врача. Объясните, пожалуйста, что это такое.
— Важное направление ядерной медицины — интерпретация сцинтиграфических изображений. Визуальное восприятие человека ограничено, и тут на помощь врачам приходит радиомика — направление, обобщающее различные методы выделения признаков изображения в рамках радионуклидной диагностики, КТ, УЗИ, МРТ и так далее.
Классические признаки медицинского изображения — это характеристики интенсивности в области интереса. Кстати, изображения часто имеют поэтичные названия, например, «хвост кометы» (при ультразвуковом исследовании), возникающий из-за гиперэхогенного участка узлового образования щитовидной железы, или «поражение легких по типу матового стекла» (при рентгенологическом исследовании легких), когда альвеолы легких заполнены жидкостью, а не воздухом. Такие признаки лежат на поверхности и требуют внимательного и опытного взгляда врача.
Скрытые «цифровые» признаки изображения — текстуры — вычисляются, исходя из полученных в ходе исследования чисел в пикселях. Ими можно описать «пестроту», «направленность», «скученность» изображения.
Популярно также объединение подходов радиомики с наукоемкими областями медицины, такими как генетика, апигенетика, протеомики и др. Все это весьма перспективно и безусловно упростит алгоритмы оказания медицинской помощи. Важно обучать этим методам врачей в рамках курсов повышения квалификации, вводить соответствующие учебные модули в медицинских вузах.
— Приведите, пожалуйста, пример применения методов радиомики.
— Расскажу об опыте описания и стандартизации накопления 131I при однофотонно-эмиссионной томографии пациентов после радионуклидной терапии с 131I. Мы запатентовали «Способ оценки риска рецидива дифференцированного рака щитовидной железы после проведения радиойодтерапии».
Прежде всего необходимо откалибровать томограф, зафиксировать характеристики работы оборудования в момент исследования. Затем следует зафиксировать алгоритмы обработки изображения, после чего очень точно, согласно строгой инструкции, выделить (сегментировать) область интереса и сохранить сумму чисел из выделенных вокселов (трехмерных пикселей). Полученную сумму переводят в активность 131I через коэффициент, полученный при калибровке томографа, определяют концентрацию в области интереса и соотносят с активностью введенного 131I во всем теле. Отношения этих концентраций называют стандартизированным накоплением РФЛП.
Сложно, не правда ли?
Метод и правда оказалось трудно применить на практике, и врачи от него отказались. Мы поняли, что в этом процессе нужно разделить обязанности. В новом сценарии врач локализует зону, исследуемую на ОФЭКТ/КТ. Информация о координатах интересующей врача зоны поступает к медицинскому физику. Он запускает программу, автоматически выделяющую область интереса фиксированной геометрии и текстурные признаки, косвенно связанные со стандартизированным накоплением РФЛП. Всего мы выделяем порядка 60 признаков.
Затем вместе с врачом изучаем эти признаки и сопоставляем с клиническими характеристиками пациента. Используем математические модели, позволяющие оценить риск рецидива для конкретного человека.
Я бы сравнил метод радиомики с анализом крови: человек сдает образец крови в лабораторию и получает результаты его исследования в виде набора характеристик. Опираясь на эти данные, врач ставит диагноз. И в нашем случае врач, имея набор признаков и зная их предполагаемую связь с состоянием пациента, может сделать определенные выводы.
— Разве нельзя использовать для этого возможности искусственного интеллекта?
— Были такие попытки, но ценность для медицины большинства моделей искусственного интеллекта пока невелика; результаты работы ИИ практически не интерпретируемы. Это лишает врача возможности найти собственное, клинически взвешенное решение.