Umelá inteligencia v digitálnej patológii
Spoločnosť
Onkologický ústav sv. Alžbety
Trvanie projektu
9 mesiacov
Implementovaný systém
ANNA - systém pre analýzu imunohistochemických vzoriek
Oblasť
Zdravotníctvo
Zákazník
Onkologický ústav sv. Alžbety je moderným zdravotníckym zariadením, ktoré slúži potrebám onkologických pacientov z celého územia Slovenska. V Onkologickom ústave sv. Alžbety je 7 posteľových oddelení: chirurgické, onkogynekologické, maxilo–faciálnej chirurgie, intenzívnej medicíny, interné, rádioterapeutické a nukleárnej medicíny. Laboratóriá ústavu majú ako jedno z mála pracovísk na území Slovenskej republiky akreditáciu pre celú Európsku úniu.
Onkologický ústav sv. Alžbety investuje do nadobudnutia nových diagnostických a liečebných zariadení, ako aj na ďalšie skvalitnenie starostlivosti o pacientov. Tomuto vývoju vpred napomáhame aj my v BRAIN:IT vďaka projektu, ktorý sme spolu s OÚSA vytvorili.
Naša výzva a ciele
Podľa prieskumu odborníkov z OÚSA na danú problematiku vyhodnocovania vzoriek už existujú softvérové riešenia, ktoré sú ale finančne veľmi nákladné, pričom nedosahujú uspokojivé výsledky. Preto sa OÚSA v spolupráci s firmou BRAIN:IT dohodli na zmluvnej spolupráci, s cieľom vytvoriť počítačový program/softvér, ktorý bude riešiť danú problematiku pomocou umelej inteligencie.
Problémom bolo časovo náročné a nepresné vyhodnocovanie kvantitatívnych parametrov pri imunohistochemickom zafarbovaní, vrátane manuálneho počítania mitotických figúr v tumore, detekcie mikrometastáz v lymfatických uzlinách a skríningu cytologických vzoriek.
Primárnym cieľom projektu je vytvoriť program využívajúci umelú inteligenciu na rýchlu a presnú analýzu percentuálneho zastúpenia pozitívnych buniek v imunohistochemických farbeniach.
Predpokladaný prínos výskumu spočíva v skvalitnení diagnostiky patológa. Pomoc pacientom so získaním čo najpresnejších výsledkov za čo najkratší čas. Vývoj softvéru/aplikácie, ktorý bude pomáhať patológom exaktne zistiť a vyhodnotiť stav a priebeh rastu nádoru – proliferačnú aktivitu. Vytvorená aplikácia tak stanoví presné percento pozitívnych nádorových buniek z celkového počtu nádorových buniek, pričom neberie do úvahy elementy ako sú strómy, lymfocyty či iné artefakty.
Naše riešenie
Riešením popísaného problému by bol plne funkčný softvér, ktorý pomáha patológom určiť štádium rakoviny. My v Brain:IT sme preto vyvinuli softvér ANNA, ktorý ponúka modul pre kvantitatívne a semi-kvantitatívne hodnotenia imunohistochemického farbenia nukleárnych markerov. Môže určiť percento pozitívnych tumorových buniek zo zafarbovania, bez toho, aby počítala ostatné prítomné bunkové elementy.
Naša aplikácia ANNA, ktorá bola vyvinutá v spolupráci s Onkologickým ústavom Sv. Alžbety v Bratislave, je nástrojom pre podporu rozhodovania, ktorý pomáha patológovi exaktne zistiť a vyhodnotiť stav a priebeh rastu nádoru – proliferačnú aktivitu. Hodnotenie proliferačnej aktivity vo vzorkách od pacientov prebieha imunohistochemickým zafarbením nukleárnych markerov (hodnotenie proliferačného indexu pomocou Ki-67).
Takto predspracované vzorky sú nasnímané digitálnym mikroskopom do elektronickej podoby a získaný digitálny obraz následne spracuje umelá inteligencia, ktorá na pozadí deteguje prítomnosť a množstvo nádorových buniek. Aplikácia tak stanoví presné percento pozitívnych nádorových buniek z celkového počtu nádorových buniek, pričom neberie do úvahy elementy, ktoré nepatria k nádorovým bunkám, napríklad strómy, lymfocyty či iné artefakty.
Pre systém ANNA je vyvinutých viac modulov, s ktorými vie pracovať. Sú to:
- ANNA Micro-metastasis – Modul pre detekciu mikrometastáz v lymfatických uzlinách
- ANNA Mitotic – Modul pre monitorovanie mitotickej aktivity v nádoroch
- ANNA Cytological – Modul pre vyhodnocovanie výsledkov cytológii
Všetky moduly slúžia podobne ako nástroj pre podporu rozhodovania, s cieľom minimalizovať zdĺhavú manuálnu prácu doktorov/patológov, čo umožní zvýšiť efektivitu vyšetrení a prinesie časovú úsporu. Spracovanie a vyhodnotenie funguje rovnako ako v prípade hodnotenia proliferačnej aktivity, sú vytvorené snímky/skeny, ktoré sú ďalej vyhodnocované umelou inteligenciou.
Prínosy pre zákazníka
Aplikácia umožňuje presne určiť percento pozitívnych tumorových buniek a výrazne zvyšuje presnosť kvantitatívnych parametrov v imunohistochemickom zafarbovaní. Vďaka tomu patológovia ušetria až 60 % času a dokážu vyšetriť o 30 % viac pacientov.
Viac ošetrených pacientov
Aplikácia šetrí čas, čo umožňuje patológom diagnostikovať viac pacientov
Objektivita
Aplikácia zaistí objektivitu, keďže jej výstupom je presný výsledok a nie subjektívny odhad
Eliminuje chybovosť
Aplikácia eliminuje chyby, ktoré môžu mať vplyv na konečnú diagnózu
Náročnosť projektu
Veľkosť
1/6
Časová náročnosť
3/6
Finančná náročnosť
1/6
Komplexnosť
5/6
Máte záujem o podobné riešenie?
Radi vám pomôžeme vytvoriť systém prispôsobený vašim potrebám – od návrhu až po implementáciu.