Петербургские ученые создали нейросеть для ранней диагностики болезней центральной нервной системы у младенцев
Исследователи Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета, специалисты компании Yandex и студенты Школы анализа данных разработали нейросеть, помогающую врачам оценить развитие мозга малышей уже в первые месяцы жизни. Решение можно применять как вспомогательный инструмент при подозрении на детский церебральный паралич и другие болезни центральной нервной системы для выбора лучшей тактики реабилитации пациента.
Как отметили разработчики, это первое в мире подобное ИИ-решение для пациентов такого возраста. Он существенно ускоряет анализ МРТ и повышает точность терапии.
«Человеческий мозг – сложная система, которая требует внимания с первых дней жизни. Существуют нарушения, связанные как со слишком медленным, так и со слишком быстрым его развитием. Выявить такие патологии помогает магнитно-резонансная томография (МРТ). Но МРТ головного мозга у младенцев – это комплексная и ответственная процедура. Одно такое исследование длится в среднем 20-40 минут, а на анализ изображений и написание медицинского заключения даже у опытного специалиста может уходить от нескольких часов до нескольких дней. Нейросеть Яндекса поможет врачам значительно ускорить диагностику и выбор терапии для маленьких пациентов», - пояснил заведующий кафедрой медицинской биофизики, д.м.н., профессор СПбГПМУ Александр Поздняков.
Новый сервис, развернутый на платформе Yandex Cloud, бесплатно доступен врачам на специальной странице проекта. Для анализа специалисту лучевой диагностики достаточно загрузить снимки МРТ младенца, данные о котором анонимизируются. Система с точностью свыше 90% выдает изображение с очерченными контурами и процентным соотношением серого и белого вещества в мозге ребенка. В перспективе решение позволит оценить развитие мозга в динамике и значительно ускорить получение результатов исследования, чтобы принять решение о терапии. Это особенно важно при подозрении на патологию центральной нервной системы, в том числе ДЦП. Патология развивается в 2-3 случаях на 1000 новорожденных и является одной из основных причин детской инвалидности. Выявление заболевания в первые месяцы жизни значительно повышает эффективность терапии и улучшает прогнозы на восстановление ребенка.
«Мы стремимся к тому, чтобы последние инновационные разработки Яндекса были максимально доступны врачам и помогали им ставить точные и своевременные диагнозы, оказывать помощь пациентам, выбирать оптимальные методы лечения и разрабатывать лекарства. Несмотря на то, что коммерческих решений для лучевой диагностики много, ни одно ранее не решало задачу, которую поставили перед нами эксперты университета. Главной сложностью этого проекта был ограниченный набор данных. Благодаря слаженной работе с экспертами нам удалось создать решение, которое помогает врачам обследовать больше пациентов за то же время и оперативно предлагать терапию в тех случаях, где это необходимо», - прокомментировала руководитель Центра технологий для общества Yandex Cloud Анна Лемякина.
Эксперты обучили нейросеть на 1500 обезличенных МРТ-снимков пациентов университета и на открытом наборе данных, предоставленном в рамках международного конкурса по сегментации МРТ-изображений головного мозга младенцев MICCAI Grand Challenge. Для автоматической разметки применялась модель BIBSNet (Baby Intensity-Based Segmentation Network). Для сегментации изображений применили две нейросети: ResNet и U-Net. Специалисты Yandex Cloud предложили архитектуру решения, протестировали и настроили веб-сервис. Позднее разработку планируют выложить в открытый доступ, чтобы её могли использовать в медицинских и других проектах по всему миру.
«Для Санкт-Петербурга как ведущего научно-медицинского центра страны особенно важно, что именно здесь, в кооперации с нашим старейшим педиатрическим вузом, рождаются прорывные технологии мирового уровня. Эта разработка - наглядный пример того, как современные IT-решения служат во благо человека, повышая качество и доступность высокотехнологичной медицинской помощи. Внедрение искусственного интеллекта в практическое здравоохранение позволяет не только сохранять, но и кардинально улучшать качество жизни детей по всей России. Уверен, что данная разработка станет весомым вкладом в реализацию национальных целей в сфере здравоохранения и укрепления технологического суверенитета нашей страны», - подчеркнул вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин.
В 2025 году Санкт-Петербургский педиатрический медицинский университет отметил вековой юбилей. За это время в стенах вуза подготовлено свыше 50 тысяч врачей, которые работают в 107 странах мира. Ежегодно университет проводит более 15 тысяч современных операций и помогает почти 100 тысячам пациентов.