Jenom v roce 2020 bylo v České republice provedeno přibližně 2,5 milionu rentgenů hrudníku, což z něj dělá druhé nejčastěji používané radiologické vyšetření (hned po zubním rentgenu). Pro stanovení diagnózy přitom musí každý z nich zhodnotit alespoň dva lékaři. To si zákonitě žádá značné nároky na personální kapacity. Po celém světě proto vznikají softwary, které mohou pomocí umělé inteligence fungovat právě jako tzv. druhé oči. Jeden z nich vznikl i v České republice. Jmenuje se Carebot a testován byl v havířovské nemocnici. Výsledky studie o účinnosti tohoto softwaru jeho zástupci nedávno prezentovali i na Evropském radiologickém kongresu ve Vídni.
Carebot je algoritmus založený na hlubokém učení, který pomáhá radiologům při interpretaci rentgenových snímků v zadně-přední nebo předně-zadní projekci. Software automaticky detekuje abnormality na základě vizuálních vzorů, a to pro celou škálu plicních onemocnění od atelektázy, konsolidace tkáně, kardiomegalie, mediastinálního rozšíření, přes pneumoperitoneum, pneumotorax a plicní edém až po plicní léze, zlomeniny kosti, zvětšení hilu, podkožní emfyzémy či pleurální výpotky.
Porovnávání s primářem
Samotný experiment probíhal tak, že výzkumníci shromáždili celkem 127 anonymizovaných snímků plic a následně je předložili k posouzení pěti nezávislým radiologům s různě bohatou profesní zkušeností. Tito odborníci pak měli posoudit, zdali se na rentgenových snímcích vyskytuje některá z dvanácti výše jmenovaných abnormalit. „Hodnocení anotátoři neměli žádné znalosti o anamnéze pacienta ani o předchozích či následných vyšetřeních,“ doplňují autoři studie k objektivitě výzkumu. Shodný úkol výzkumníci následně zadali i softwaru s umělou inteligencí.
Pro vyhodnocení výsledků bylo zásadní také stanovení výchozí diagnózy, s níž se posudky hodnotitelů posléze porovnávaly. Tu poskytl nejmenovaný primář radiologie, který má přes dvacet let zkušeností. Primář z celkových 127 snímků odhalil nález na 40, ostatní rentgeny plic byly bez náznaku onemocnění. Jak v porovnání s ním dopadli ostatní hodnotitelé? Radiologové se v identifikaci abnormalit (senzitivitě) shodovali s primářem v 66 procentech případů, proti tomu Carebot hned v 91 procentech. Správně identifikoval 37 snímků jako abnormálních a 56 jako normálních, 31 ovšem označil za abnormální nesprávně. „Vyšší míra falešně pozitivních výsledků byla očekávaná, protože DLAD (zkratka pro algoritmus automatické detekce založený na hlubokém učení, pozn. red.) byl vycvičen k tomu, aby i podezřelé nálezy označil za abnormální,“ řekl pro Zdravotnický deník jednatel společnosti Carebot, Matěj Misař. Software tak má oproti radiologům vyšší specificitu, tedy míru falešně pozitivních indikací. Zbylé tři snímky Carebot nesprávně vyhodnotil jako normální, a to přesto, že primář na nich nález identifikoval.
Lékařům přináší jistotu a klid
Zástupci tohoto českého startupu přesto věří v jeho praktický přínos. „Naše studie jasně dokládá, že umělá inteligence může pomoci výrazně navýšit záchyt podezřelých nodulů i v nejranější fázi, a to tam, kde radiologové mohou nalézt přehlédnout,“ sdělil dále Misař. Podobně kladně projekt hodnotí i ředitel havířovské nemocnice Norbert Schellong. „Schopnost umělé inteligence rozeznat pozitivitu diagnostiky pomáhá našim radiologům v jistotě a klidu při rozhodování, především u snímků bez nálezu,“ sdělil Zdravotnickému deníku. Navíc prozradil, že v březnu byla spuštěna druhá fáze testování Carebota, kdy systém nejenže označí snímek za suspektní (podezřelý), ale ukáže i lokalizaci nálezu a popíše, jaká patologie se na snímku vyskytuje.
Schellong si v havířovské nemocnici zakládá na vysoké úrovni tzv. inovativní firemní kultury. „Technologie ať už známé jako ‚chytrá‘ řešení, softwary ale i podpůrné nástroje ke zlepšení efektivity práce a různé chytré aplikace, intenzivně sledujeme. Jsme jim otevření a pokud klinicky, či ekonomický aspekt převáží nad náklady, či nutnou a někdy nekomfortní změnou vyvolanou v organizaci práce, pak takové nástroje a systémy vítáme,“ vysvětlil ředitel. Avizoval též, že ve své nemocnici plánuje zavést i další systémy s umělou inteligencí či robotizací podpůrných procesů. Ještě tento rok například nasadí do praxe speciální software Aireen, který dokáže snadno a rychle diagnostikovat diabetickou retinopatii u cukrovkářů, a to již v rané fázi výskytu – nedávno jsme o tomto programu psali zde. Včasným záchytem tohoto onemocnění lékaři mohou pacientovi ve svém důsledku zachránit zrak.
Filip Krumphanzl
