Том 4, № 2 (2023)

Обоснование. Доступность наборов медицинских данных и технологий разработки программного обеспечения на основе искусственного интеллекта в последние годы привела к увеличению количества решений для медицинской диагностики и маммографии в частности. Это программное обеспечение, зарегистрированное как медицинское изделие, может быть использовано для описания цифровых маммографий, что позволит в значительной мере сэкономить временные, материальные и кадровые ресурсы в здравоохранении при гарантированном сохранении качества профилактических исследований молочных желёз.

Цель ― обосновать возможность и эффективность применения программного обеспечения на основе технологий искусственного интеллекта для первой интерпретации цифровых маммограмм при сохранении практики второго описания рентгеновских изображений врачом-рентгенологом.

Материалы и методы. Набор данных из 100 цифровых маммографических исследований, из них 50 ― «Отсутствие целевой патологии», 50 ― «Присутствие целевой патологии» (с признаками злокачественных новообразований), был обработан программным обеспечением на основе технологий искусственного интеллекта, зарегистрированным в Российской Федерации как медицинское изделие. Выполнен ROC-анализ. Ограничения исследования: значения метрик диагностической точности получены для версий программного обеспечения на основе технологий искусственного интеллекта, актуальных на конец 2022 года.

Результаты. При настройке на 80,0% чувствительность специфичность искусственного интеллекта составила 90,0% (95% ДИ 81,7–98,3), точность ― 85,0% (95% ДИ 78,0–92,0). При настройке на 100% специфичность искусственный интеллект показал чувствительность 56,0% (95% ДИ 42,2–69,8), точность ― 78,0% (95% ДИ 69,9–86,1). При настройке на 100% чувствительность специфичность искусственного интеллекта составила 54,0% (95% ДИ 40,2–67,8), точность ― 77,0% (95% ДИ 68,8–85,2). Предложены два подхода, предусматривающие автономную первую интерпретацию цифровой маммографии посредством искусственного интеллекта. Первый подход заключается в оценке рентгеновского изображения с помощью искусственного интеллекта с более высокой чувствительностью, чем у двойного описания маммографии врачами-рентгенологами, при сопоставимом уровне специфичности. Второй подход подразумевает, что программное обеспечение на основе технологий искусственного интеллекта будет определять категорию маммографии («Отсутствие целевой патологии» или «Присутствие целевой патологии») с указанием степени своей «уверенности» в полученном результате в зависимости от «коридора», в который попадает предсказанное значение.

Заключение. Оба предложенных сценария использования программного обеспечения на основе технологий искусственного интеллекта с целью автономного первого описания цифровых маммограмм способны обеспечить качество диагностики, не уступающее двойному описанию снимков врачами-рентгенологами и даже превышающее его. Экономическая выгода от практической реализации данного подхода в масштабах страны может составлять от 0,6 до 5,5 млрд рублей ежегодно.

Обоснование. Электрокардиография ― одна из наиболее простых, широко распространённых, недорогих и информативных методик в функциональной диагностике, однако её диагностическая ценность резко снижается при неправильном проведении. Предпринимались попытки систематизировать ошибки и отклонения при наложении электродов, но все они касались наиболее частых вариантов (перестановка электродов красного и жёлтого, жёлтого и зелёного, грудных ― выше или ниже стандартной схемы.

Цель ― создать набор данных электрокардиограмм с разными вариантами транспозиций и диспозиций электродов при регистрации электрокардиограммы для обучения и тестирования систем машинного обучения.

Материалы и методы. В исследование включены пациенты в возрасте от 18 до 75 лет, 27 мужчин и 22 женщины. Все пациенты давали добровольное информированное согласие на проведение регистрации электрокардиограммы. Кардиограмму регистрировали на приборе «Модульная система для регистрации и дистанционной передачи электрокардиограммы «EASY ECG»». Каждому пациенту во время одного визита последовательно регистрировали электрокардиограммы с корректным наложением электродов и различными вариантами дис- и транспозиций.

Результаты. Всего зарегистрировано 488 электрокардиограмм у 49 пациентов. Полученные результаты свидетельствуют о значительной вариативности картины электрокардиограммы. При визуальном анализе зарегистрированных электрокардиограмм определение транспозиции, связанной с перестановкой отведений на руках и в грудных электродах C1–C2, не вызывало затруднений. Реже надёжно определялась установка грудных электродов в контакте друг с другом, диспозиции с переносом грудных отведений выше или ниже на 2 межреберья по сравнению со схемой Wilson. Транспозиции жёлтого и зелёного конечностных электродов, изменение положения грудных электродов, когда их «выстраивают» по прямой линии, «задирают» по межреберью, путают местами C5–C6, затруднительно определять даже при сопоставлении рядом двух кардиограмм ― с правильным и транспозиционным наложением электродов. Вероятно, это зависит как от исходных изменений на электрокардиограмме, так и от типа телосложения, размеров молочной железы или наличия имплантата.

Заключение. Получен набор данных электрокардиограмм с различными вариантами дислокаций электродов. Набор данных состоит из серий электрокардиограмм, зарегистрированных у каждого пациента с различными вариантами наложения электродов (в наборе представлены не только нормальные электрокардиограммы, но и различные варианты электрокардиографических отклонений).

Тема коронавирусной инфекции до настоящего времени не теряет своей актуальности в медицинской среде. Среди гетерогенных клинических проявлений этого заболевания выделяют поражение структур сердца, главным образом воспалительного характера. Помимо миокардита, при коронавирусной инфекции возможен целый спектр острых или отсроченных поражений сердца, в частности острый коронарный синдром, тромбоэмболические события, сердечная недостаточность, нарушения ритма сердца. Известно, что прогноз для пациентов с поражением сердца значимо ухудшается. Своевременные постановка диагноза и начало лечения играют принципиально важную роль для предотвращения тяжёлых осложнений.

В обзоре приводятся современные литературные данные о патогенезе поражения сердца при COVID-19, обсуждаются вопросы рациональной диагностики данной патологии с помощью современных методик (лабораторных, функциональных, визуализирующих), в том числе инвазивных. Главную роль среди визуализирующих методов играет магнитно-резонансная томография сердца с контрастированием. В настоящее время признано, что диагностика миокардита, ассоциированного с коронавирусной инфекцией, имеет ряд принципиальных отличий от диагностики миокардита другой природы. Кроме того, отражены основные аспекты воспалительного поражения сердца, ассоциированного с вакцинацией против COVID-19, поскольку такое осложнение возникает чаще, чем принято считать. Нередко оно является поводом для отказа от вакцинации, что может повлечь за собой тяжёлые последствия как для отдельного человека, так и популяции в целом.

Устройства, способные распознавать речь, являются перспективным инструментом для системы здравоохранения. Технология распознавания речи имеет довольно длинную историю применения в западных системах здравоохранения (с 1970-х годов), однако широкое распространение она получила лишь в начале XXI века, заменив медицинских транскрипционистов. Для отечественного здравоохранения данная технология относительно новая. Её активная разработка началась лишь в начале 2010-х годов, а повсеместное внедрение в здравоохранение ― в конце 2010-х годов. Такая задержка связана с особенностями русского языка и ограничением вычислительных мощностей, присутствующих в начале XXI века.

В настоящее время комплексы устройств и программного обеспечения для распознавания речи используются в голосовом заполнении медицинской документации и позволяют сократить время подготовки протоколов рентгенологических исследований при сравнении с традиционным (клавиатурным) вводом текста.

В литературном обзоре отражена краткая история развития и применения технологии распознавания речи в лучевой диагностике. Отражены ключевые научные исследования, подтверждающие эффективность её использования в западных системах здравоохранения. Продемонстрирован отечественный опыт применения технологии распознавания речи и оценена её эффективность. Описаны перспективы дальнейшего развития данной технологии в российском здравоохранении.

Обоснование. Широкое применение источников ионизирующего излучения в медицинской практике (кардиоэндоваскулярной хирургии, эндоскопии, травматологии, урологии, нейрохирургии, стоматологии, отделениях радиоизотопной диагностики) приводит к облучению хрусталика глаза и кожи рук рассеянным излучением низкой интенсивности. Введение МАГАТЭ новых рекомендаций по снижению предела годовой эквивалентной дозы на хрусталик (20 мЗв) привело к тому, что оценка дозы по хрусталику на основе эффективной дозы стала некорректной.

Цель ― анализ подходов и оценка эквивалентных доз облучения хрусталика глаза и кожи рук медицинского персонала при проведении различных диагностических исследований под воздействием рентгеновского излучения и гамма-изучения радиофармпрепарата, а также сравнение полученных результатов с ранее опубликованными данными.

Материалы и методы. Применялся метод термолюминесцентной дозиметрии. Оценка доз проводилась у персонала кардиоэндоваскулярной хирургии, эндоскопии, изотопной диагностики, стоматологии, урологии.

Результаты. Расчётные годовые эквивалентные дозы на хрусталик глаза у врачей отделений кардиоэндоваскулярной хирургии находились в диапазоне от 35 до 90 мЗв, среднего медицинского персонала ― от 6 до 19 мЗв (в отдельных случаях у врача ― до 225 мЗв, у медицинской сестры ― до 180 мЗв); персонала отделения радиоизотопной диагностики ― от 4,5 до 9 мЗв. Годовые расчётные эквивалентные дозы на кожу рук у персонала кардиоэндоваскулярной хирургии составили от 17 до 100 мЗв, а при работе с радиофармпрепаратами ― от 24 до 220 мЗв. Показано, что использование оценки усреднённой дозы за одну операцию у врачей кардиоэндоваскулярной хирургии, как правило, неизбежно приводит к превышению эквивалентной дозы на хрусталик глаза через определённое количество операций.

Заключение. При превышении определённого количества операций (от 100 до 200) у врачей кардиоэндоваскулярной хирургии могут формироваться эквивалентные дозы на хрусталик глаза более 20 мЗв в год. Установлено поражение хрусталика глаза при существующих уровнях облучения у врача кардиоэндоваскулярной хирургии. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости дальнейших дозиметрических измерений и эпидемиологических исследований, на основании которых могут быть разработаны рекомендации по радиационной защите хрусталика глаза и кожи рук медицинского персонала, осуществляющего работу в поле рассеянного, гамма- и рентгеновского излучения низкой интенсивности.

Представлено редкое клинико-диагностическое наблюдение первичной и рецидивной злокачественной струмы яичников.

Злокачественная струма правого яичника выявлена через 2 года после хирургического лечения первичной доброкачественной струмы левого яичника. Спустя полгода у пациентки выявлен рецидив заболевания, визуализируемый исключительно по данным радиоизотопных методов исследования. Визуализация рецидивных очагов по брюшине на ультразвуковом исследовании была отмечена на четвёртом году противоопухолевого лечения. По данным ультразвукового исследования, по брюшине малого таза на всём протяжении визуализировались множественные солидные опухолевые очаги изо-гипоэхогенной структуры с наличием локусов низко- и умеренно скоростного кровотока даже в мелких очагах: скорость кровотока (peak systolic velocity, PS) была в диапазоне от 2 до 9 см/сек, максимальный индекс сосудистого сопротивления (resistivity index, RI max) ― 0,53. На протяжении 4 лет пациентке проводилась радиойодтерапия ¹³¹I активностью 6,0 ГБк. Состояние пациентки на фоне проводимого лечения удовлетворительное.

Для современных учёных становятся всё более важными компетенции в области статистической обработки данных. Очевидными преимуществами открытого программного обеспечения (open-source software) для статистического анализа являются доступность и многофункциональность. Наиболее широкими возможностями среди бесплатных решений обладают язык программирования и соответствующее программное обеспечение R, доступное в виде минималистичного консольного интерфейса или полноценной среды разработки RStudio/Posit.

Предлагаем вашему вниманию практическое руководство по сравнению двух групп с помощью инструментов языка R на примере сопоставления эффективной дозы, полученной при проведении стандартной компьютерной и низкодозной компьютерной томографии при COVID-19, в котором кратко обобщены теоретические подходы к обработке медицинских данных, а также рекомендации по корректной формулировке задач исследования и выбора оптимальных методов статистического анализа.

Основная задача практического руководства ― познакомить читателя с интерфейсом Posit и базовым функционалом языка R на практическом примере решения реальной медицинской задачи. Представленный материал может быть полезен на начальном этапе освоения статистического анализа с помощью инструментов языка R.