eRADS – powstanie polska, oparta o AI platforma do wspomagania diagnostyki raka prostaty

Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy (OPI PIB) otrzymał dofinansowanie na stworzenie nowoczesnej platformy eRADS, która pomoże szybciej diagnozować raka prostaty. Innowacyjne narzędzie będzie wykorzystywać sztuczną inteligencję, ułatwiającą lekarzom wdrożenie właściwej terapii. Projekt sfinansowany w ramach programu INFOSTRATEG, realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, rozpocznie się 1 października 2021 roku. W części medycznej ekspertów OPI PIB wspierać będą lekarze z Dolnośląskiego Centrum Onkologii.

Co roku na świecie rak prostaty wykrywany jest u 1,2 miliona osób. W Polsce jest on najczęstszym nowotworem litym występującym u mężczyzn. Dzięki innowacyjnej platformie OPI PIB, lekarze będą mogli szybciej ocenić potencjalną zmianę w prostacie, a także możliwe będzie ograniczenie wykonywania bolesnych biopsji w przypadku pacjentów, u których nie jest ona konieczna.

Ogromny potencjał sztucznej inteligencji

Ponad 30 ekspertów pracujących w Laboratorium Stosowanej Sztucznej Inteligencji w OPI PIB, zajmuje się m.in. zastosowaniem sztucznej inteligencji w medycynie. Obecnie prowadzą oni działania dotyczące standaryzacji badań, analizy obrazu i tworzenia modeli AI do wspomagania diagnostyki nowotworów prostaty. Efektem pracy ekspertów jest innowacyjna platforma badawcza eRADS, która służy do standaryzacji opisów raportów medycznych. Narzędzie to pozwala radiologom obiektywnie ocenić istotność kliniczną zmiany na podstawie pięciostopniowej skali PI-RADS (Prostate Imaging-Reporting and Data System). Platforma umożliwia także zbieranie danych z badań.

To innowacyjne narzędzie OPI PIB nie jest jeszcze ogólnodostępne dla lekarzy. Otrzymanie wspomnianego dofinansowania z NCBR umożliwi jego wdrożenie na szeroką skalę. Najpierw jako platformę e-learningową, później, po ewentualnej fazie badań klinicznych, jako pełnowartościowy system raportowania strukturalnego wspomagany algorytmami AI.

“Dzięki dofinansowaniu będziemy mogli zaoferować placówkom medycznym nowoczesne narzędzie, które szybko i co najważniejsze skutecznie, oceni potencjalne zmiany nowotworowe. Oczywiście nie zastąpi ono lekarza, ale znacznie ułatwi jego pracę” – mówi dr inż. Jarosław Protasiewicz, dyrektor Ośrodka Przetwarzania Informacji – Państwowego Instytutu Badawczego.”Sztuczna inteligencja ma olbrzymi potencjał. Mamy w Polsce świetnych ekspertów IT. Teraz powinniśmy wdrażać ich innowacje w wielu dziedzinach życia” – dodaje.

eRADS wesprze badania naukowe nad metodami diagnozowania i leczenia nowotworów

Rezultatem prac naukowców z OPI PIB będzie nowoczesne narzędzie do opisów wyników badań, co przełoży się na poprawę komunikacji między radiologami i klinicystami, a w rezultacie na lepszą opiekę nad pacjentem.  eRADS wspiera również tworzenie wiarygodnych, dobrze opisanych i referencyjnych zbiorów danych, które mogą posłużyć do rozwoju badań naukowych nad metodami diagnozowania i leczenia nowotworów.

Jak wskazują przedstawiciele OPI PIB, rola dobrych, rzetelnych danych jest istotna, bowiem to właśnie one stanowią obecnie klucz dla rozwoju metod z wykorzystaniem AI, wspierających pracę lekarzy na różnych etapach diagnozy. Ogromną wartością projektu będzie także unikalna w skali kraju, referencyjna baza danych obrazowych mpMRI prostaty, obejmującą bogaty zbiór w pełni przypisanych przypadków, wraz z ich pełną dokumentacją medyczną. Baza ta oraz medyczne podzadania w projekcie zostaną zrealizowane przy współpracy z Dolnośląskim Centrum Onkologii (DCO). Placówka ta pierwsza w Polsce wprowadziła Pilotaż Krajowej Sieci Onkologicznej, za co została wyróżniona w międzynarodowym konkursie „Wartość w medycynie. Dragon’s Grant&Endorsement”, który w 2021 roku odbył się w Holandii.

“W skutecznej diagnostyce raka prostaty coraz większą rolę odgrywa diagnostyka obrazowa, a w szczególności multiparametryczny rezonans magnetyczny (mpMRI). Ocena badania mpMRI jest zadaniem złożonym i wieloaspektowym, zaś jakość raportowania zmian i komunikacja radiolog – klinicysta odgrywa fundamentalną rolę dla wdrożenia właściwego leczenia pacjentów. Biorąc pod uwagę niedobory kadrowe radiologów oraz długi czas zdobywania doświadczenia w ocenie badań mpMRI, użycie sztucznej inteligencji ma kluczowe znaczenie” – mówi Piotr Sobecki, kierownik Laboratorium Stosowanej Sztucznej Inteligencji w OPI PIB.

Trzy fazy projektu

W pierwszej fazie realizacji projektu powstanie wstępna wersja systemu, posiadająca podstawowe funkcjonalności (integracja z bazą danych obrazowych, wykonanie raportu strukturalnego), bez integracji z algorytmami analizy obrazów. W drugiej fazie realizacji przewidziana jest natomiast integracja z modelami pozwalającymi dokonać analizy obrazów mpMRI, tłumaczą przedstawiciele OPI PIB. Na koniec tego etapu powstanie generyczna wersja systemu, która będzie w stanie przyjąć i analizować nowe przypadki dostarczane z zewnątrz. Z kolei w trzeciej fazie system OPI PIB zostanie zoptymalizowany i usprawniany. Dodatkowo, właśnie na tym etapie powstanie nowoczesna platforma e-learningowa do nauki raportowania strukturalnego badań mpMRI prostaty według skali PI-RADS. Zasoby edukacyjne zapewnić ma integracja z referencyjną bazą danych obrazowych.

“Projekt Laboratorium Stosowanej Sztucznej Inteligencji realizowany będzie według innowacyjnej koncepcji integracji standaryzowanego raportu strukturalnego z wytrenowanymi metodami uczenia maszynowego – analizującymi obrazy mpMRI. Rezultaty analizy obrazów zostaną wykorzystane do różnych form wspomagania pracy radiologa. Obejmować będą m.in.: automatyzację wymiarowania prostaty i obliczania objętości, formowanie wizualnych podpowiedzi odnośnie lokalizacji zmian podejrzanych, estymację istotności klinicznej rozpoznanych zmian w skali PI-RADS, a także wyszukiwanie przypadków podobnych” – podsumowuje dr inż. Rafał Jóźwiak, kierownik projektu z Laboratorium Stosowanej Sztucznej Inteligencji w OPI PIB.