Вклад систем искусственного интеллекта в улучшение выявления аневризм аорты по данным компьютерной томографии грудной клетки

Рис. 1. Дизайн выполненного исследования. КТ — компьютерная томография; ЕРИС — Единый радиологический информационный сервис; ИИ — искусственный интеллект.


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Аневризмы аорты — «тихие убийцы», развиваются без симптомов и могут привести к летальному исходу. Ежегодно заболеваемость аневризмой грудной аорты составляет около 10 случаев на 100 000 человек, а частота разрывов аневризмы — около 1,6 случая. Ранняя диагностика и лечение могут спасти жизнь пациента. Использование технологий искусственного интеллекта может значительно улучшить качество диагностики и предотвратить летальный исход.

Цель — оценить эффективность применения технологий искусственного интеллекта в выявлении аневризм грудного отдела аорты на компьютерной томографии органов грудной клетки и исследовать возможности использования этих технологий в качестве системы поддержки принятия врачебных решений врача-рентгенолога при первичном описании лучевых исследований.

Материалы и методы. Были оценены результаты использования технологий искусственного интеллекта для выявления аневризмы грудной аорты на компьютерной томографии органов грудной клетки без контрастного усиления. Была сформирована выборка из 84 405 случаев обследования пациентов старше 18 лет, из которых отобрано и ретроспективно пересмотрено сосудистыми хирургами Научно-исследовательского института скорой помощи имени Н.В. Склифосовского 86 исследований с подозрением на наличие аневризмы грудного отдела аорты по данным технологий искусственного интеллекта. Эти исследования были также ретроспективно оценены двумя врачами-рентгенологами.

Была сформирована дополнительная выборка из 968 исследований, взятых в случайном порядке из общего числа, для оценки корреляции возраста пациентов и диаметра грудного отдела аорты.

Результаты. Анализ показал, что в 44 исследованиях аневризма была первично выявлена врачом-рентгенологом, в 31 случае аневризмы не были описаны, но технология искусственного интеллекта помогла выявить патологию. Ещё 6 исследований были исключены из выборки, а в 5 случаях были обнаружены ложноположительные результаты анализа.

Использование технологий искусственного интеллекта обнаруживает и выделяет патологические изменения аорты на медицинских изображениях, тем самым повышая выявляемость аневризмы грудной аорты при интерпретации результатов компьютерной томографии органов грудной клетки на 41%. При первичном описании лучевых исследований и в ретроспективных исследованиях целесообразно использовать технологии искусственного интеллекта для профилактики пропусков клинически значимых патологий — как в качестве системы поддержки принятия врачебных решений для врача-рентгенолога, так и для повышения выявляемости патологического расширения грудного отдела аорты.

По дополнительной выборке в популяции взрослого населения частота дилатации грудного отдела аорты составила 14,5%, а аневризм грудного отдела аорты —1,2%. Данные также показали возрастную зависимость диаметра грудного отдела аорты для мужчин и женщин.

Заключение. Применение технологий искусственного интеллекта в процессе первичного описания результатов компьютерной томографии органов грудной клетки может повысить выявляемость клинически значимых патологических состояний, таких как аневризма грудного отдела аорты. Расширение ретроспективного скрининга по данным компьютерной томографии органов грудной клетки с использованием технологий искусственного интеллекта может улучшить качество диагностики сопутствующих патологий и предотвратить негативные последствия для пациентов.

Полный текст

ОБОСНОВАНИЕ

По данным Всемирной организации здравоохранения, одна из основных причин смертности — сердечно-сосудистые заболевания и связанные с ними патологии [1]. К ним относятся аневризмы аорты, известные как «тихие убийцы». Они обычно формируются бессимптомно и могут привести к расслоению или разрыву сосуда, что в 94–100% случаев становится причиной смерти пациента [2, 3]. Существует очень небольшое количество работ, относящихся к статистическому анализу распространённости аневризм грудной аорты [4]. В России, по различным данным, частота встречаемости аневризмы восходящего отдела аорты составляет 0,16–1,06%. Важно отметить, что в России крупное эпидемиологическое исследование по встречаемости аневризм грудного отдела аорты последний раз проводилось около 40 лет назад [5], что подтверждает актуальность проведения новых исследований.

По данным аутопсий, которые проводили в течение десяти лет в 15-й городской клинической больнице имени О.М. Филатова (г. Москва), причина смерти в результате аневризмы грудного отдела аорты была подтверждена в 0,8% случаев, из которых только в 11% было подозрение о наличии аневризмы до наступления смерти пациента [4]. В США аневризма аорты занимает 17-е место в структуре смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. В год заболеваемость аневризмами грудной аорты в США составляет около 10 случаев на 100 000 человек, а частота разрывов аневризмы — около 1,6 случая на 100 000 человек [6]. В Швеции встречаемость аневризм и расслоений грудного отдела аорты составляет до 16,3 случая на 100 000 человек [7]. По данным Йельского университета, годовая частота разрывов аневризмы составляет до 3,6%, а частота расслоения — до 3,7% среди зарегистрированных случаев [8].

При проведении скрининга злокачественных новообразований лёгких с помощью компьютерной томографии (КТ) органов грудной клетки (ОГК) патологическое расширение грудной аорты обнаруживается у пациентов старше 50 лет с частотой до 8,1% [9, 10].

Оппортунистический скрининг — метод проспективного и ретроспективного анализа целевых исследований, который выявляет дополнительную патологию и факторы риска, помимо целевой. Такой подход позволяет избежать повторного проведения исследований, что способствует уменьшению лучевой нагрузки на пациента [11].

За 2022 год в Москве было проведено более 647 000 КТ-исследований ОГК без применения контрастного вещества. Данный объём исследований представляет потенциал для оппортунистического выявления различных патологических состояний, включая расширение грудной аорты (дилатацию, аневризму) — жизнеугрожающую патологию [12].

В Москве с 2020 года проводится крупнейшее в мире исследование для оценки эффективности и качества применения технологий искусственного интеллекта (ТИИ) — «Эксперимент по использованию инновационных технологий в области компьютерного зрения для анализа медицинских изображений и дальнейшего применения в системе здравоохранения города Москвы» (далее — Московский Эксперимент) [13]. В рамках Московского Эксперимента ТИИ используют в тестовом режиме под контролем экспертов Государственного бюджетного учреждения «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий» Департамента здравоохранения города Москвы. Процесс включает постоянную оценку качества работы системы и корректировку её функционирования, проводятся вычисления метрик точности, выявляются ошибки срабатывания и другие характеристики. В результате создаются условия для проведения ретроспективных исследований, а также обработки лучевых данных при первичном анализе врачом-рентгенологом.

ЦЕЛЬ

Оценить эффективность применения ТИИ в выявлении аневризм грудного отдела аорты по данным КТ ОГК и проанализировать возможности использования ТИИ в качестве системы поддержки принятия врачебных решений для врача-рентгенолога при первичном описании лучевых исследований.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Выполнен ретроспективный анализ 84 405 результатов КТ ОГК из Единого радиологического информационного сервиса автоматизированной Единой медицинской информационной системы города Москвы «Единая медицинская информационно-аналитическая система» (ЕРИС ЕМИАС) за период с 01.06.2022 по 30.11.2022, обработанных ТИИ. Дизайн исследования представлен на рис. 1. Из общей выборки 84 405 пациентов старше 18 лет с использованием данных ТИИ было отобрано 86 исследований с подозрением на аневризму грудного отдела аорты максимальным диаметром более 50 мм (отбор проводили сосудистые хирурги Государственного учреждения здравоохранения города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского»).

 

Рис. 1. Дизайн выполненного исследования. КТ — компьютерная томография; ЕРИС — Единый радиологический информационный сервис; ИИ — искусственный интеллект.

 

Далее полученная выборка была перепроверена двумя врачами-рентгенологами (из Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий) со стажем более 5 лет. В случае расхождения мнений первых двух рентгенологов, эксперт с 10-летним стажем врача-рентгенолога выступал в роли арбитра, принимая окончательное решение относительно наличия аневризмы и формулировки её описания.

В процессе пересмотра исключили 11 пациентов: 6 — из-за отсутствия первичного протокола от врача-рентгенолога в ЕРИС, 5 — из-за того, что в результате обработки данных ТИИ (оценка нецелевой патологии или органа) исследования были классифицированы как ложноположительные. Итоговая выборка составила 75 пациентов, направленных на дообследование и лечение.

Дополнительно из 84 405 исследований для оценки возрастного распределения диаметра аорты было случайным образом отобрано 1000 исследований. После исключения 32 случаев ввиду отсутствия данных о возрасте пациентов, объём данной выборки составил 968 исследований (433 мужчины и 535 женщин — 44,7% и 55,3% соответственно).

Критерии включения

Критерии включения КТ-исследований ОГК в выборку для анализа с помощью ТИИ в рамках Московского Эксперимента по направлению «Аневризма грудного отдела аорты»:

  • пациенты (женщины и мужчины) амбулаторных и стационарных медицинских учреждений Департамента здравоохранения города Москвы (возраст — старше 18 лет);
  • проведённые исследования: КТ ОГК без контрастного усиления с толщиной среза ≤3 мм;
  • наличие КТ-изображений ОГК в формате DICOM и протокола врача-рентгенолога в ЕРИС ЕМИАС.

Критерии исключения:

  • пациенты с наличием металлоконструкций (пост-операционные скобы, пластины), формирующих артефакты в области ОГК, включая кардиостимуляторы;
  • наличие контрастного усиления и исследования с лёгочным кернелем;
  • отсутствие КТ-изображений в формате DICOM и/или протокола врача-рентгенолога в ЕРИС ЕМИАС.

Условия проведения

ТИИ обрабатывали исследования для определения патологического расширения грудного отдела аорты по правилам, которые называются «базовые диагностические требования». Данные правила были разработаны на основании рекомендаций Европейского общества кардиологов по диагностике и лечению заболеваний аорты [14]:

  • дилатация восходящей аорты — от 40 до 49 мм;
  • аневризма восходящей аорты — ≥50 мм;
  • аневризма нисходящей аорты — ≥40 мм [15].

Для автоматического определения диаметра грудного отдела аорты был применён отечественный алгоритм ТИИ «Chest-IRA» (IRA Labs, Россия). В рамках Московского Эксперимента была оценена точность работы данной ТИИ, которая показала следующие результаты:

  • площадь под ROC-кривой (AUC) — 0,99;
  • чувствительность — 0,94;
  • специфичность — 0,96;
  • точность — 0,95;
  • длительность анализа (одного исследования) — 2,1 мин [16].

Пример работы алгоритма с ТИИ представлен на рис. 2.

 

Рис. 2. Пример работы комплексного сервиса с искусственным интеллектом в обработке данных компьютерной томографии отдела грудной клетки: a — технология искусственного интеллекта корректно выделила и маркировала (красная линия) подозрение на наличие аневризмы грудной аорты восходящего и нисходящего отделов; b — ложноположительный результат: размечено (красная линия) образование средостения вместе с восходящим отделом грудной аорты, в зелёной рамке указан диаметр нисходящего отдела грудной аорты. У данного комплексного сервиса с искусственным интеллектом есть дополнительные модули, маркирующие инфильтративные изменения лёгких (оранжевый контур) и плевральный выпот (жёлтый контур).

 

Ретроспективная верификация КТ-исследований с подозрением на наличие аневризм грудного отдела аорты для выборки из всех 75 исследований (максимальный диаметр — более 50 мм) проводилась двумя врачами-рентгенологами (с опытом работы более 5 лет), одним экспертом врачом-рентгенологом и сосудистыми хирургами (с опытом работы более 10 лет). Проверена корректность работы ТИИ по измерениям грудного отдела аорты в аксиальной проекции. Врачи выполняли измерения как максимального переднезаднего диаметра, так и перпендикулярного диаметра грудного отдела аорты, придерживаясь рекомендаций рабочей группы Европейской ассоциации по сердечно-сосудистой визуализации и Европейского общества кардиологов [17]. Все пациенты из выборки направлялись на дообследование, где принимались решения о дальнейшем наблюдении или лечении.

Анализ нормальности распределения в группах пациентов проводился согласно критерию Шапиро–Уилка. С учётом отличия распределения от нормальных величин (p <0,001) для всех подвыборок данные представлены в виде: «медиана [25-й процентиль; 75-й процентиль]; минимальное–максимальное значение величины». Межгрупповые сравнения проводили методом Манна–Уитни.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Основные результаты исследования

С помощью алгоритма ТИИ было обработано 84 405 КТ-исследований ОГК без контрастного усиления для выявления патологического расширения грудного отдела аорты. Из данной выборки было отобрано 86 исследований (62 мужчины, 24 женщины) с подозрением на наличие аневризмы грудной аорты по данным ТИИ, которые ретроспективно были оценены врачами-рентгенологами и сосудистыми хирургами. Из 86 исследований 6 были исключены из выборки по причине отсутствия первичного протокола врача-рентгенолога в ЕРИС ЕМИАС; 5 были ложноположительными по результатам обработки ТИИ (оценка нецелевой патологии/органа, см. рис. 2, b) — они также были исключены из выборки.

В итоговую выборку вошло 75 исследований: 57 мужчин (66 [59; 73]; 27–87 лет) и 18 женщин (62 [59; 74]; 47–87 лет). Аневризма грудного отдела аорты была описана в первичном протоколе рентгенологического исследования в 44 случаях (59%), а в 31 случае (41%) в первичном протоколе аневризмы отмечено не было. Таким образом, применение ТИИ позволило дополнительно выявить 31 случай аневризмы грудного отдела аорты (41%). Среди данной группы пациентов максимальный диаметр грудного отдела аорты составил 56 [54; 60]; 52–84 мм — у мужчин, и 57 [54; 63]; 52–87 мм — у женщин.

Пациенты с аневризмой аорты, выявленной с помощью ТИИ на исследованиях ОГК методом КТ, были проинформированы и направлены на уточняющие исследования (эхокардиографию, КТ или магнитно-резонансную ангиографию, консультацию кардиолога и/или сосудистого хирурга) с целью определения тактики их ведения и лечения.

В ходе дообследования была получена дополнительная информация: из 75 пациентов четверо (5,33%) пациентов скончались до завершения диагностического процесса или оперативного вмешательства, а трое (4%) пациентов приняли решение отказаться от дальнейшего диагностического обследования и лечения. Ещё 31 (41,33%) пациент отказался от общения.

Из 37 пациентов, которые остались под наблюдением и продолжили лечение, у 25 (33,33%) после комплексного диагностического обследования был подтверждён диагноз аневризмы грудного отдела аорты (они продолжают находиться под наблюдением), а у 12 (16%) диагностика позволила уточнить диагноз (они продолжают лечение у кардиолога). У 3 пациентов после диагностического обследования наличие аневризмы не подтвердилось: у них была диагностирована дилатация грудного отдела аорты. Кроме того, было выполнено 2 хирургических вмешательства по стентированию аорты из-за аневризмы.

Группы мужчин и женщин с выявленными с помощью ТИИ аневризмами по возрасту и по максимальному диаметру грудного отдела достоверно не различаются (p >0,05).

Результаты второй части исследования

Нами были получены также предварительные данные по встречаемости аневризм в выборке из 968 исследований (рис. 3), взятых в случайном порядке из 84 405 случаев. В популяции взрослого населения (от 18 лет) частота встречаемости дилатации грудного отдела аорты составила 14,5%, а аневризм грудного отдела аорты — 1,2%.

 

Рис. 3. График зависимости максимального диаметра грудного отдела аорты от возраста для выборки из 968 исследований: a — у мужчин; b — у женщин.

 

Для данной группы возраст пациентов составил: для женщин (n=535) — 65 [51; 75]; 19–102 лет, для мужчин (n=433) — 60 [47; 71]; 18–95 лет. Выборка женщин несколько больше, чем мужчин, что отражает распределение по полу в общей совокупности обследованных пациентов. Медиана возраста у женщин (65 лет) несколько выше, чем у мужчин (60 лет), интерквартильные размахи схожи.

Для данной группы диаметр грудного отдела аорты пациентов составил: у женщин — 34 [31; 37]; 20–50 мм, у мужчин — 36 [33; 39]; 24–60 мм.

Отмечены достоверные различия (p <0,001) между группами мужчин и женщин по возрасту и по максимальному диаметру грудного отдела аорты.

Следует отметить выраженную возрастную зависимость диаметра грудного отдела аорты для мужчин и женщин. Для мужчин относительные возрастные изменения диаметра грудного отдела аорты более выражены и составляют 0,177 мм/год, для женщин — 0,118 мм/год.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме результата исследования

Анализ полученных в ходе работы данных показал, что в выборке пациентов с аневризмами аорты (75 пациентов) группы мужчин и женщин достоверно не различаются (p >0,05), как по возрасту, так и по максимальному диаметру грудного отдела аорты. В то же время в выборке из 968 пациентов (случайно взятых из общей совокупности) у мужчин и женщин по возрасту и по максимальному диаметру грудного отдела аорты отмечены достоверные различия (p <0,001). Это обосновывает необходимость в разработке половозрастных нормативов для описания возрастного распределения. Для более полного анализа выявленных закономерностей требуется дополнительное, специально спланированное исследование.

Обсуждение результата исследования

Увеличение числа выявленных аневризм за счёт применения алгоритма ТИИ в ретроспективном исследовании подтверждает эффективность и целесообразность использования данного решения на практике — например, в качестве вспомогательного инструмента врача-рентгенолога при первичном описании лучевых исследований. Однако отмечено присутствие ложноположительных результатов работы программного обеспечения. Существуют способы минимизации таких ошибок за счёт мониторингов и дообучения алгоритма [20–22].

По данным литературы, существует положительная корреляция между возрастом и диаметром грудного отдела аорты. Отмечается, что у лиц мужского пола имеются более высокие, по сравнению с женщинами, значения диаметра грудного отдела аорты [18], а также более выраженная его зависимость от возраста [19], что полностью соответствует статистическим результатам, полученным в нашей работе.

Отмечен риск пропуска врачами клинически значимых патологий по разным причинам: профессиональное выгорание (например, после пандемии COVID-19), увеличение рабочей нагрузки, нехватка медицинского персонала. Это ещё один довод в пользу использования ТИИ в качестве системы поддержки принятия врачебных решений для врача-рентгенолога при анализе результатов КТ ОГК, потому что применение ТИИ может способствовать повышению выявляемости и сокращению числа пропусков клинически значимых патологий [23].

Использованная нами отечественная ТИИ не является единственной в мире, и при выборе ТИИ можно ориентироваться на метрики качества. Имеются также зарубежные аналоги ТИИ для автоматического измерения диаметра грудного отдела аорты и определения аневризм, которые помогают избежать ошибок и могут быть использованы в оппортунистическом скрининге [24, 25].

По данным литературы, ТИИ помогают врачам-рентгенологам сократить время, затраченное на выявление патологий в лучевых исследованиях [26, 27].

ТИИ — перспективный инструмент для измерений аорты [28]. Однако вопрос точности измерений ещё открыт и требует дополнительного исследования. Данное исследование показывает, что ТИИ не могут служить заменой врачам, но могут помогать врачу-рентгенологу, сообщая ему о возможной патологии аорты для исключения пропусков клинически значимых аномалий. При этом отмечается, что врачу-рентгенологу важно знать о принципе работы ТИИ и о возможных ошибках при анализе исследований [29–33]. Таким образом, применение ТИИ в медицине может быть важным инструментом в выявлении аневризмы грудного отдела аорты.

ТИИ целесообразно применять для поиска патологических расширений грудного отдела аорты как при первичном описании лучевых исследований, так и при ретроспективных исследованиях с целью минимизации возможных пропусков клинически значимых изменений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение ТИИ в процессе первичного описания КТ ОГК и расширение оппортунистического скрининга может увеличить выявляемость клинически значимых патологических состояний, таких как аневризма грудного отдела аорты, и предотвратить негативные последствия для пациентов. Дальнейшая оптимизация маршрутизации данной категории пациентов, требующих срочного медицинского вмешательства для оперативного лечения, является актуальной задачей. Целесообразна разработка популяционных нормативных значений диаметра грудной аорты, что позволит скорректировать критерии диагностики данной патологии.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Данная статья подготовлена авторским коллективом в рамках научно-исследовательской работы «Оппортунистический скрининг социально значимых и иных распространённых заболеваний» (№ в Единой государственной информационной системе учёта: № 123031400009-1) в соответствии с приказом Департамента здравоохранения города Москвы от 21.12.2022 № 1196 «Об утверждении государственных заданий, финансовое обеспечение которых осуществляется за счёт средств бюджета города Москвы государственным бюджетным (автономным) учреждениям подведомственным Департаменту здравоохранения города Москвы, на 2023 год и плановый период 2024 и 2025 годов».

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли вклад в разработку концепции, проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: А.В. Соловьёв — концепция и дизайн исследования, написание текста статьи, редактирование и утверждение итогового варианта текста рукописи; Ю.А. Васильев, В.Е. Синицын — концепция исследования, финальная вычитка текста; А.В. Петряйкин, А.В. Владзимирский — концепция и дизайн исследования, написание и редактирование текста; И.М. Шулькин, Д.Е. Шарова, Д.С. Семенов — концепция, редактирование и утверждение итогового варианта текста рукописи, консультативная поддержка.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This article was prepared by the team of authors within the framework of the research work "Opportunistic screening of socially significant and other common diseases" (№ in the Unified State Information System of Accounting: № 123031400009-1) in accordance with the order of the Department of Health of Moscow from 21.12.2022 № 1196 "On approval of state tasks, the financial support of which is carried out at the expense of the budget of the city of Moscow state budgetary (autonomous) institutions subordinate to the Department of Health Protection of Moscow, for years 2023, 2024 and 2025".

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. The major contributions are distributed as follows: A.V. Solovev — research conception and design, article writing, editing, and approval of the final manuscript; Yu.A. Vasilev, V.E. Sinitsyn — research conception, final proofreading of the text; A.V. Petraikin, A.V. Vladzymyrskyy — research conception and design, writing, and editing of the text; I.M. Shulkin, D.E. Sharova, D.S. Semenov — research conception, editing, and approval of the final manuscript, advisory support.

×

Об авторах

Александр Владимирович Соловьёв

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий; Морозовская детская городская клиническая больница

Email: atlantis.92@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4485-2638
SPIN-код: 9654-4005
Россия, Москва; Москва

Юрий Александрович Васильев

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий

Email: VasilevYA1@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-0208-5218
SPIN-код: 4458-5608

канд. мед. наук

Россия, Москва

Валентин Евгеньевич Синицын

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий; Городская клиническая больница имени И.В. Давыдовского; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: vsini@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5649-2193
SPIN-код: 8449-6590

д-р мед. наук, профессор

Россия, Москва; Москва; Москва

Алексей Владимирович Петряйкин

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий

Email: atlantis.92@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1694-4682
SPIN-код: 6193-1656

д-р мед. наук

Россия, Москва

Антон Вячеславович Владзимирский

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий

Email: VladzimirskijAV@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-2990-7736
SPIN-код: 3602-7120

д-р мед. наук

Россия, Москва

Игорь Михайлович Шулькин

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий

Email: ShulkinIM@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-7613-5273
SPIN-код: 5266-0618
Россия, Москва

Дарья Евгеньевна Шарова

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий

Email: SharovaDE@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0001-5792-3912
SPIN-код: 1811-7595
Россия, Москва

Дмитрий Сергеевич Семенов

Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: SemenovDS4@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-4293-2514
SPIN-код: 2278-7290

канд. техн. наук

Россия, Москва

Список литературы

  1. 10 ведущих причин смерти в мире [Internet]. Всемирная организация здравоохраниения. [дата обращения: 12.05.2023]. Доступ по ссылке: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death
  2. Gouveia e Melo R., Silva Duarte G., Lopes A., et al. Incidence and Prevalence of Thoracic Aortic Aneurysms: A Systematic Review and Meta-analysis of Population-Based Studies // Seminars in thoracic and cardiovascular surgery. 2022. Vol. 34, N 1. P. 1–16. doi: 10.1053/j.semtcvs.2021.02.029
  3. Клинические рекомендации. Рекомендации по диагностике и лечению заболеваний аорты (2017) // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2018. Т. 11, № 1. С. 7–67. EDN: YPAKRP
  4. Кузнечевский Ф.В., Осипов А.Х., Евсиков Е.М., Абрамов И.С., Отарова С.М. Распространенность и природа аневризм и расслоений аорты по данным анализа последовательных патологоанатомических вскрытий в течение десяти лет в ГКБ № 15 им. О.М. Филатова // Российский кардиологический журнал. 2004. Т. 9, № 6. С. 5–13. EDN: ISVRYL
  5. Иртюга О.Б., Воронкина И.В., Смагина Л.В., и др. Частота выявления аневризмы восходящего отдела аорты и механизм ее развития по данным регистра ФГУ ФЦСКЭ им В.А. Алмазова // Бюллетень Федерального Центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. 2011. № 5. С. 73–78. EDN: OWGHOB
  6. Lavall D., Schäfers H.J., Böhm M., Laufs U. Aneurysms of the ascending aorta // Deutsches Arzteblatt international. 2012. Vol. 109, N 13. P. 227–233. doi: 10.3238/arztebl.2012.0227
  7. Olsson C., Thelin S., Ståhle E., Ekbom A., Granath F. Thoracic Aortic Aneurysm and Dissection // Circulation. 2006. Vol. 114, N 24. P. 2611–2618. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.630400
  8. Elefteriades J.A. Natural history of thoracic aortic aneurysms: indications for surgery, and surgical versus nonsurgical risks // The Annals of thoracic surgery. 2002. Vol. 74, N 5. P. 1877–1880. doi: 10.1016/s0003-4975(02)04147-4
  9. Tsai E.B., Chiles C., Carter B.W., et al. Incidental Findings on Lung Cancer Screening: Significance and Management // Seminars in ultrasound, CT, and MR. 2018. Vol. 39, N 3. P. 273–281. doi: 10.1053/j.sult.2018.02.005
  10. Чернина В.Ю., Блохин И.А., Николаев А.Е., и др. Тактика ведения инциденталом. Раздел 3. Щитовидная железа, гипофиз, сосуды и средостение. Москва : Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», 2019. EDN: WSYSYP
  11. Law M. “Opportunistic” Screening // J Med Screen. 1994. Vol. 1, N 4. P. 208. doi: 10.1177/096914139400100403
  12. Kumar Y., Hooda K., Li S., et al. Abdominal aortic aneurysm: pictorial review of common appearances and complications // Annals of translational medicine. 2017. Vol. 5, N 12. P. 256. doi: 10.21037/atm.2017.04.32
  13. Компьютерное зрение в лучевой диагностике: первый этап Московского эксперимента / под ред. Ю.А. Васильева, А.В. Владзимирского. Москва : Общество с ограниченной ответственностью «Издательские решения», 2022. EDN: FOYLXK
  14. Erbel R., Aboyans V., Boileau C., Vlachopoulos C. 2014 ESC Guidelines on the diagnosis and treatment of aortic diseases: Document covering acute and chronic aortic diseases of the thoracic and abdominal aorta of the adult. The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Aortic Diseases of the European // European heart journal. 2014. Vol. 35, N 41. P. 2873–2926. doi: 10.1093/eurheartj/ehu281
  15. Документы по Эксперименту [Internet]. Центр диагностики и телемедицины. [дата обращения: 16.06.2023]. Доступ по ссылке: https://mosmed.ai/ai/docs/
  16. Chest-IRA [Internet]. Центр диагностики и телемедицины. [дата обращения: 16.06.2023]. Доступ по ссылке: https://mosmed.ai/service_catalog/chestira/
  17. Evangelista A., Sitges M., Jondeau G., et al. Multimodality imaging in thoracic aortic diseases: a clinical consensus statement from the European Association of Cardiovascular Imaging and the European Society of Cardiology working group on aorta and peripheral vascular diseases // European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 2023. Vol. 24, N 5. P. e65–e85. doi: 10.1093/ehjci/jead024
  18. Etli M., Avnioglu S., Yilmaz H., Karahan O. Investigation of the correlation between cardiac parameters and aortic diameter in patients with ascending aortic aneurysm // Egyptian Heart Journal. 2022. Vol. 74, N 1. P. 1–7. doi: 10.1186/s43044-022-00238-0
  19. Pearce W., Slaughter M., Lemaire S., et al. Aortic diameter as a function of age, gender, and body surface area // Surgery. 1993. Vol. 114, N 4. P. 691–697.
  20. Васильев Ю.А., Бобровская Т.М., Арзамасов К.М, и др. Основополагающие принципы стандартизации и систематизации информации о наборах данных для машинного обучения в медицинской диагностике // Менеджер здравоохранения. 2023. Т. 4. С. 28–41. EDN: EPGAMD doi: 10.21045/1811-0185-2023-4-28-41
  21. Четвериков С.Ф., Арзамасов К.М., Андрейченко А.Е., и др. Подходы к формированию выборки для контроля качества работы систем искусственного интеллекта в медико-биологических исследованиях // Современные технологии в медицине. 2023. Т. 15, № 2. С. 19–25. EDN: FUKXYC doi: 10.17691/stm2023.15.2.02
  22. Зинченко В.В., Арзамасов К.М., Четвериков С.Ф., и др. Методология проведения пострегистрационного клинического мониторинга для программного обеспечения с применением технологий искусственного интеллекта // Современные технологии в медицине. 2022. Т. 14, № 5. С. 15–25. doi: 10.17691/stm2022.14.5.02
  23. Chernina V.Y., Belyaev M.G., Silin A.Y., et al. A diagnostic and economic evaluation of the complex artificial intelligence algorithm aimed to detect 10 pathologies on the chest CT images // medRxiv. 2023. Vol. 4. doi: 10.1101/2023.04.19.23288584
  24. Macruz F.B.C., Lu C., Strout J., et al. Quantification of the Thoracic Aorta and Detection of Aneurysm at CT: Development and Validation of a Fully Automatic Methodology // Radiology: Artificial Intelligence. 2022. Vol. 4, N 2. P. e210076. doi: 10.1148/ryai.210076
  25. Adam C., Fabre D., Mougin J., et al. Pre-surgical and Post-surgical Aortic Aneurysm Maximum Diameter Measurement: Full Automation by Artificial Intelligence // European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 2021. Vol. 62, N 6. P. 869–877. doi: 10.1016/j.ejvs.2021.07.013
  26. Владзимирский А.В., Кудрявцев Н.Д., Кожихина Д.Д., и др. Эффективность применения технологий искусственного интеллекта для двойных описаний результатов профилактических исследований легких // Профилактическая медицина. 2022. Vol. 25, N 7. P. 7–15. doi: 10.17116/profmed2022250717
  27. Rodriguez-Ruiz A., Lång K., Gubern-Merida A., et al. Stand-Alone Artificial Intelligence for Breast Cancer Detection in Mammography: Comparison With 101 Radiologists // Journal of the National Cancer Institute. 2019. Vol. 111, N 9. P. 916–922. doi: 10.1093/jnci/djy222
  28. Rueckel J., Reidler P., Fink N., et al. Artificial intelligence assistance improves reporting efficiency of thoracic aortic aneurysm CT follow-up // European journal of radiology. 2021. Vol. 134, N 134. P. 109424. doi: 10.1016/j.ejrad.2020.109424
  29. Tang A., Tam R., Cadrin-Chênevert A., et al. Canadian Association of Radiologists White Paper on Artificial Intelligence in Radiology // Canadian Association of Radiologists journal. 2018. Vol. 69, N 2. P. 120–135. doi: 10.1016/j.carj.2018.02.002
  30. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2023621046/ 30.03.2023. Васильев Ю.А., Туравилова Е.В., Шулькин И.М., и др. MosMedData: КТ с признаками аневризмы брюшного отдела аорты. EDN: LXROHZ
  31. Алиев А.Ф., Кудрявцев Н.Д., Петряйкин А.В., и др. Оценка диаметра лёгочной артерии при различной степени тяжести течения COVID-19 (по данным бесконтрастной компьютерной томографии лёгких) // Digital Diagnostics. 2021. Т. 2, № 3. С. 249–260. EDN: VTMKCJ doi: 10.17816/DD76726
  32. Морозов С.П., Шапиева А.Н., Наркевич Б.Я., и др. Информативность методов лучевой диагностики при различных патологических состояниях организма. Москва : Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий, 2020. EDN: DYEYBT
  33. Васильев Ю.А., Владзимирский А.В., Бондарчук Д.В., и др. Значение технологий искусственного интеллекта для профилактики дефектов в работе врача-рентгенолога // Врач и информационные технологии. 2023. № 2. С. 16–27. EDN: SYZAOQ doi: 10.25881/18110193_2023_2_16

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 2. Пример работы комплексного сервиса с искусственным интеллектом в обработке данных компьютерной томографии отдела грудной клетки: a — технология искусственного интеллекта корректно выделила и маркировала (красная линия) подозрение на наличие аневризмы грудной аорты восходящего и нисходящего отделов; b — ложноположительный результат: размечено (красная линия) образование средостения вместе с восходящим отделом грудной аорты, в зелёной рамке указан диаметр нисходящего отдела грудной аорты. У данного комплексного сервиса с искусственным интеллектом есть дополнительные модули, маркирующие инфильтративные изменения лёгких (оранжевый контур) и плевральный выпот (жёлтый контур).

Скачать (255KB)
Метаданные
3. Рис. 3. График зависимости максимального диаметра грудного отдела аорты от возраста для выборки из 968 исследований: a — у мужчин; b — у женщин.

Скачать (240KB)
Метаданные
4. Рис. 1. Дизайн выполненного исследования. КТ — компьютерная томография; ЕРИС — Единый радиологический информационный сервис; ИИ — искусственный интеллект.

Скачать (116KB)
Метаданные

© Эко-вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79539 от 09 ноября 2020 г.