В пермской Вышке создали нейросеть для определения причины инсульта

Специалисты НИУ ВШЭ — Пермь совместно с врачами пермской городской клинической больницы №4 создают нейросеть для определения причины инсульта. Это первая в мире попытка создания такой системы, отмечают разработчики.

Специалисты НИУ ВШЭ — Пермь взаимодействуют с коллегами из ГКБ №4 с 2019 года, рассказала старший научный сотрудник Центра когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ в Перми Софья Куликова. За это время было опубликовано несколько совместных работ и проведено два воркшопа, посвященных применению различных инструментов для анализа данных в неврологии.

Вопросом создания нового инструмента ИИ для определения причины произошедшего инсульта специалисты вплотную занялись примерно год назад, когда выиграли конкурс научно-учебных групп.

Определение причины состоявшегося инсульта — это важная задача для профилактики повторных инсультов, которые обычно протекают тяжелее первичных, говорит Софья Куликова. Для создания инструментов на основе нейросетей, которые могли бы справиться с такой задачей, требуется большое количество данных.

Софья Куликова

«Поэтому коллеги из клиники ведут активный сбор и разметку данных, привлекая к исследованию и коллег из других регионов. Параллельно наша группа занимается разработкой и тестированием инструмента, который по МРТ-снимку позволил бы автоматически определить не только положение очага, но и возможную первопричину инсульта»,  — рассказала она.

Данные для проекта присылают врачи из разных российских клиник, на сегодняшний день в базу загружено более 1 тысячи изображений. С их помощью нейросеть обучают распознавать наиболее вероятную причину инсульта, сообщили ТАСС в Министерстве здравоохранения Пермского края.

Инсультом называют острое нарушение кровоснабжения мозга, которое бывает ишемическим и геморрагическим. В первом случае закупорка сосудов тромбом или атеросклеротической бляшкой перекрывает поступление крови к мозгу, что приводит к кислородному голоданию и последующей гибели нейронов. При геморрагическом инсульте происходит разрыв сосуда головного мозга и кровоизлияние в окружающие ткани, что тоже приводит к гибели нейронов. Ишемический инсульт чаще становится причиной тяжелых форм инвалидности (нарушения речи, памяти, координации, двигательных функций), а геморрагический зачастую заканчивается летальным исходом. Кроме того, выделяют транзиторные ишемические атаки, которые называют микроинсультами. При этом кратковременное прекращение кровотока в мозговых артериях вызывает очаговые поражения мозга, но недомогание быстро проходит. Из-за этого пациенты часто игнорируют симптомы, пока состояние не станет критическим. Согласно данным ВОЗ, инсульт входит в десятку самых распространенных причин смертности населения. При этом у половины пациентов инсульт случается повторно, а в 15% он может наблюдаться до четырех раз.

По данным ВОЗ, 75% инсультов можно предотвратить с помощью своевременной профилактики в сочетании с медицинским контролем. Именно поэтому так важно определить причину заболевания. Для этого каждому пациенту с ишемическим инсультом в больнице проводят комплекс исследований, включающий КТ или МРТ головного мозга, визуализацию сосудов головного мозга, УЗИ сосудов шеи, сердца, артерий и вен нижних конечностей, электрокардиографию, холтеровское мониторирование ЭКГ.

Однако, по словам заведующего отделением неврологии РСЦ ГКБ №4 профессора Алексея Кулеша, в 40% случаев исследование не дает четкого представления о причине заболевания. Процент повторных инсультов не снижается. Это свидетельствует о том, что причина острой патологии не была установлена, как следствие — назначение пациенту неэффективной профилактической терапии.

До сих пор в мире не существует системного, признанного всеми специалистами анализа сопоставления формы очага и причины инсульта. Так и родилась идея создать базу изображений очагов инсульта и попытаться их объединить по идентичным признакам с помощью искусственного интеллекта.

Алексей Кулеш

«Закономерности очевидны, и искусственный интеллект уже может давать подсказки с высокой долей вероятности о причине произошедшего инсульта. Безусловно, стандарт обследования пациента с ишемическим инсультом будет выполнен по умолчанию, но при подсказке нейросети мы сможем сделать диагностический акцент в наиболее вероятном направлении, это позволит нам более эффективно работать. А пациент за время одной госпитализации получит лечение, реабилитацию и рекомендации по профилактике повторного инсульта», — пояснил ТАСС Алексей Кулеш.

Сейчас имеется экспериментальная версия, которую, по словам Софьи Куликовой, они с коллегами «уже протестировали на открытых данных с другим заболеванием мозга, и она показала очень неплохие результаты». Некоторые из них были представлены на VI Международном форуме Сognitive Neuroscience в Екатеринбурге. Специалисты надеются, что после завершения сбора данных и тестирования инструмента на собственной базе созданный продукт станет полезным инструментом для широкого круга медиков.