Kolonoskopia: nowatorskie oprogramowanie wykrywa niewykryte zmiany
Badania pod kątem raka jelita przeprowadza się zwykle w formie kolonoskopii. Przebieg kolonoskopii zależy od indywidualnych cech anatomicznych oraz od właściwego przygotowania jelita. Pomimo nowinek technicznych, takich jak urządzenia optyczne lub endoskopowe stosowane w celu poprawy widoczności i rozdzielczości, nadal występują ograniczenia techniczne, przez które nawet do 20 % polipów może pozostać niewykrytych. Oznacza to ponad 44 500 przypadków raka w Europie rocznie, których można by uniknąć.
Wprowadzenie sztucznej inteligencji do kolonoskopii
Aby rozwiązać problem tego ograniczenia, w ramach finansowanego przez UE projektu Magentiq Eye LTD opracowano system automatycznego wykrywania polipów, który wykrywa podejrzane zmiany w czasie rzeczywistym w celu ich dalszego zbadania i usunięcia. APDS to system sztucznej inteligencji wykorzystujący uczenie głębokie oraz techniki wizji komputerowej, aby pomóc lekarzom w przeprowadzaniu kolonoskopii. „APDS działa jak dodatkowe oko, podświetlając polipy lub zmiany, które są wyświetlane na ekranie lekarza w trakcie badania”, wyjaśnia koordynator projektu i dyrektor generalny Magentiq Eye LTD, Dror Zur. Produkt obejmuje urządzenie dodatkowe pozyskujące cyfrowy sygnał wyjściowy wideo z kamery endoskopowej i wykorzystuje algorytmy uczenia głębokiego oraz wizji komputerowej w czasie rzeczywistym, podobne do rozpoznawania twarzy lub wzorców. System zawiadamia lekarza o podejrzanych obszarach, podświetlając je na ekranie głównym. Lekarz może szybko przybliżyć obraz, aby lepiej mu się przyjrzeć i podjąć decyzję, czy konieczne jest usunięcie danej tkanki. Ponadto APDS może pracować w trybie offline na wcześniej nagranych filmach z kolonoskopii i skanować je pod kątem przegapionych polipów. System generuje film zawierający obszary, w których wykryta podejrzana tkanka jest podświetlana. Tym samym zmniejsza się liczbę niewykrytych polipów, a więc – liczbę przypadków nowotworu. Wstępne dane na temat działania offline systemu APDS wskazują czułość na poziomie 90 % oraz swoistość wykrywania zmian na poziomie ponad 98 %. Szacuje się, że w porównaniu ze standardowym badaniem kolonoskopowym działający w czasie rzeczywistym system APDS zwiększa poziom wykrywania polipów o 9 %, zaś wykrywania gruczolaka – o 3 %. Co ważne, możliwości diagnostyczne algorytmów zwiększają się wraz z przyswojeniem większej ilości prawidłowych danych, tak samo jak lekarz z czasem nabiera doświadczenia.
Prognozy na przyszłość
W trakcie realizacji projektu MagentiqEye partnerzy starali się przeprowadzić studium wykonalności, by dowieść skuteczności technicznej i komercyjnej systemu. Wykonali oni ćwiczenie analityczne, aby zrozumieć rynek, określić potencjalnych klientów i zdefiniować przyszłe procesy w zakresie komercjalizacji i dystrybucji. Współpraca z kluczowymi liderami opinii z Europy i Stanów Zjednoczonych umożliwiła partnerom projektu pozycjonowanie produktu z uwzględnieniem wymogów użytkowników końcowych, ulepszenie biznesplanu firmy oraz przygotowanie bardzo szczegółowej analizy stosowności cen. Wszystkie te działania przyczyniły się do określenia dodatkowych funkcji technologicznych koniecznych do wsparcia systemu APDS oraz dały podstawy do przeprowadzenia badań klinicznych. Jak dotąd trzy ośrodki medyczne w Izraelu, Europie i USA potwierdziły swój udział w badaniu klinicznym systemu APDS działającego w czasie rzeczywistym, które to badanie rozpocznie się w 2020 roku, po otrzymaniu zgody amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). Dror Zur jest przekonany, że w przyszłości „trwający rozwój technologii APDS usprawni działanie produktu i wprowadzi sztuczną inteligencję do rutynowych badań kolonoskopowych, co ograniczy liczbę błędów”. Na dłuższą metę zwiększy to wskaźnik wykrywalności gruczolaka i przyczyni się do zapobiegania przypadkom raka jelita grubego.
Słowa kluczowe
MagentiqEye, system automatycznego wykrywania polipów (APDS), kolonoskopia, polip, rak jelita grubego, sztuczna inteligencja, oprogramowanie
