עוזרי רופאים: כיצד רוסיה נלחמה בוירוס כורונים בעזרת פלטפורמות AI

במהלך המגפה, הרפואה הרוסית עשתה קפיצה לדיגיטל.

מערכת המידע הרדיולוגי מכסה כיום כמאה מרפאות, וראש העירמוסקבה חתמה על צו על השימוש בראייה ממוחשבת ובינה מלאכותית ברפואה.במקביל, תקנים לאומיים בתחום הבינה המלאכותית בתחום הבריאות מפותחים: הם יסייעוהימנע משגיאות בפעולה של פתרונות מבוססי AI, דבר שאינו מקובל כשמדוברעל בריאות.

תהליך זה החל עוד לפני המגפה.הווקטורים שלה מתוארים במפות הדרכים של יוזמת הטכנולוגיה הלאומית (NTI) "HealthNet" ו "NeuroNet".פלטפורמות מבוססות בינה מלאכותית יסייעו לרופאים לבצע אבחונים, למטופלים לקבל חוות דעת חלופיות ולמפתחים ליצור שירותים רפואיים חדשים באמצעות כלים מבוססי בינה מלאכותית.ביניהם CoBrain-Analytics, Botkin.AI, צלזיוס, כמו גם פיתוח של מרכזי יכולת NTI.בעתיד, פתרונות חדשים ניתן ליצור הודות להשקת תחרות טכנולוגית.

זיהוי דיכאון על ידי MRI

CoBrain-Analytics היא פלטפורמה שעםבעזרת AI, זה עוזר לרופאים לחסוך זמן ולשפר את איכות האבחון, ומפתחים ליצור שירותים חדשים המבוססים על AI לרפואה. היא פותחה על ידי סקולטק כחלק ממפת הדרכים של NTI Neuronet.

ישנם שלושה מוצרים עיקריים בפלטפורמה:

  • CoLab הוא שטח עבודה משותף עבורפיתוח והסמכה של AI רפואי. בעזרתה צוותים, סטארטאפים וחברות אחרות יכולים ליצור טכנולוגיות חדשות, לערוך מחקר, לחפש פתרונות לבעיות מדעיות או מסחריות.
  • חוות דעת שנייה היא ספריית יישומים ובסיס ידע לרופאים ולחולים שיקבלוכאן תוכל למצוא המלצות אישיות וחוות דעת חלופית על האבחנה שלך על ידי העלאת נתונים משלך, למשל, תמונה של פריחה בעור או צילום רנטגן.
  • MedEducation הוא חלק חינוכי לרופאים, בו ניתן לקבל הרצאות וקורסים מיוחדים לרופאים.

AI בפלטפורמה מזהה כעת מחלות ריאה מצילומי רנטגן ותמונות פלואורוגרפיות, ויכול גם לזהות דיכאון על בסיס תוצאות MRI. רשימת היכולות שלה הולכת וגדלה.

סקולטק תקשורת

מרכזי מוסקבה רשומים בפלטפורמהאוֹתָם. Burdenko, Vishnevsky, Ryzhikh, Kulakova, Solovyova, Pirogova, המרכז המדעי לנוירולוגיה, כמו גם מפתחי מערכות רפואיות המבוססות על AI (Care Mentor AI, PhthisisBioMed, דעה שלישית), צוותי פיתוח וסטארט-אפים (Z-union, EyeMoove, BioDigital) , Biogenom, Kleiber bionis, Sensorylab, MDink, Unim).

בדצמבר 2020 הודיעו סברבנק וסקולטקעסקה ליצירת מערכת אקולוגית לפיתוח AI ברוסיה. ספריית היישומים וערכות הנתונים, שהוקמה על בסיס ההתפתחויות של סבר ופרויקט CoBrain-Analytica, היא כיום אחת הגדולות ברוסיה.

החל מדצמבר אשתקד, נעשה שימוש בפתרונות רפואיים מבוססי AI שנוצרו על ידי SberMedII ו- Skoltech ב -16 אזורים במדינה.

הסב את תשומת לבו של רופא

בוטקין.AI היא פלטפורמה המשתמשת ב- AI לניתוח תמונות רפואיות: CT, MRI, ממוגרפיה וצילומי רנטגן. זה עוזר לרופאים: מפחית את הנטל עליהם ובמקביל מפחית את הסיכוי לטעות שעלול לעלות לחייו בחייו.

האלגוריתם מוצא פתולוגיות בתמונות רפואיותומסמן את אותם אזורים אליהם הרופא צריך להקדיש תשומת לב יתרה. הרופא בודק אותם על ידי אישור או הפרכת תוצאות ניתוח ה- AI - כך המערכת לומדת. במרץ 2020 הוסיפו מפתחים פונקציונליות לניתוח דלקת ריאות לפלטפורמה, שעזרה למרפאות בזיהוי חולים עם וירוס כורון.

הפלטפורמה משמשת ברוסיה ובפיילוטפרויקטים בחו"ל. זו הפלטפורמה הראשונה (ועד כה היחידה) שנרשמה בארץ כ"מכשיר רפואי עם טכנולוגיית AI מסוג 2b ": ניתן להשתמש בו באבחון מחלות מסוכנות, כולל סרטן. הפרויקט קיבל את תעודת ה- CE, הנחוצה לכניסה לשוק של מדינות אירופה ומדינות אחרות, ובתוכניות - תעודה מטעם ה- FDA האמריקאי (מינהל המזון והתרופות האמריקני - "הייטק").

מפתחי בוטקין.AI נקרא כיתרונות הפרויקט: דיוק גבוה של ניתוח תמונות ונוכחות של פלטפורמת ענן מוכנה שניתן לפרוס במרפאות. הפלטפורמה כבר שולבה עם מערכת המידע הרדיולוגית המאוחדת במוסקבה: 46 ארגונים רפואיים היו קשורים לשירות החל מאוגוסט 2020.

הפלטפורמה כוללת:

  • מודלים לניתוח תמונות רפואיות;
  • כלים להמחשת תוצאות ניתוח הפתולוגיה;
  • כלי פריסת מחקר;
  • תהליכי עבודה הניתנים להתאמה אישית עבור כלי AI ורופאים לעבוד יחד.

בוטקין. AI

ניתן לבחון יעילות בפלטפורמהתרופות. בנובמבר 2020, פטרובקס, יחד עם אינטלודז'יק, החלו לבדוק את ההשפעה של לונגידזה בקרב חולים שעברו COVID-19. זהו אחד הפרויקטים הראשונים בעולם בהם הבינה המלאכותית מסייעת לקבוע את מידת הנזק לריאות - כולל לאורך זמן בחולים שעברו וירוס קורונה.

על פי CrunchBase, הפרויקט כבר גייס סכום כולל של 3.8 מיליון דולר. בדצמבר 2020 הושקעו 160 מיליון רובל ב- Intellogic, היזם של Botkin.AI.

לעבוד עם סוכנויות ממשלתיות

פלטפורמת "צלסוס" (פרויקט חברת "רפואי"בדיקת מערכת "-" הייטק ") מסייעת לרדיולוגים ואונקולוגים לקבל החלטות רפואיות. בעזרת AI הוא מזהה שינויים שפירים או ממאירים בתמונות רפואיות, מציין את מיקומן ומפרש את התוצאות על פי סטנדרטים בינלאומיים.

זו התוכנית הראשונה המבוססת על טכנולוגיות AI הכלולות במרשם התוכנות המקומיות, מה שמעניק לה את הזכות לעבוד עם גורמים ממשלתיים.

במהלך הניסוי של המחלקהמערכת הבריאות במוסקבה על שימוש בראייה ממוחשבת עיבדה 50 אלף תמונות ממוגרפיה ו -290 אלף פלואורוגרפיה במרפאות מוסקבה. החל מספטמבר 2020, הושקו פיילוטים ומסחריים של הפלטפורמה ב -13 אזורים ברוסיה.

LLC "מערכות מיון רפואיות"

הדיוק של ניתוח תמונה הוא 95% עבור ממוגרפיה ו 93% עבור פלואורוגרפיה.

בדצמבר 2020, קרן המיזם של הלאומייוזמה טכנולוגית השקיעה 180 מיליון רובל בפרויקט. החברה מתכננת להשיג הסמכה ברוסיה ומחוצה לה ולהיכנס לשווקים של דרום מזרח אסיה, המזרח התיכון, אפריקה ואירופה.

לזהות שחפת

תאגידים ותעשיות צריכיםלפתור בעיות יישומיות, וארגונים מדעיים - למסחור את ההתפתחויות שלהם. כדי לחבר מדע ועסקים נוצרה רשת של מרכזי תחרות NTI. כל אחד מהמרכזים הללו הוא קונסורציום הכולל חברות טכנולוגיה, אוניברסיטאות רוסיות, ארגוני מחקר ושותפים זרים.

בין ההתפתחויות של מרכז התחרות של NTIבכיוון "אינטליגנציה מלאכותית", המאורגנת על בסיס Phystech (MIPT), קיימת מערכת לתמיכה בהחלטות רפואיות בתחום הפלואורוגרפיה, הממוגרפיה, הקרדיוגרפיה באמצעות מנועי חיפוש וטכנולוגיות לימוד מכונה עמוקות. כרגע נוצר מדגם ניסיוני של המערכת.

על פי תוצאות הבדיקה, דיוק הניתוח הוא:

  • מודול אלקטרוקרדיוגרפי - 83%;
  • מודול פלואורוגרפי - 86%;
  • מודול ממולוגי - 81%.

לקוחות הפלטפורמה יכולים להיות גם ארגוני רפואה ומחקר פרטיים, וגם מוסדות חינוך ורפואה פדרליים ומקומיים.

שבר של ממשק WSSP. צילום: MIPT

מרכז התמחות של NTI לטכנולוגיהאחסון וניתוח של נתונים גדולים "על בסיס האוניברסיטה הממלכתית במוסקבה על שם M.V. לומונוסוב פיתח שירות ענן "AntiKoh". השירות, שמנתח תמונות רפואיות באמצעות AI, מתפרסם בענן, ולכן לרופאים מכל הרמות ברוסיה ומחוצה לה יש גישה אליו.

פיתוח אבחוני מרכז התחרותשחפת ב- CT עם דיוק של 93% והיא לומדת כל הזמן בזכות השימוש בלימוד מכונה. היא מנתחת את הפלואורוגרפיה תוך 0.8 שניות, ולאחריה היא נותנת המלצות עם סיווג על פי גרסאות המחלה.

המערכת משמשת גם לאיתור תסמיניםCOVID19. הצוות יצר גרסת פיילוט של שירות הענן AntiCorona. השירות מאומן להכיר את המחלה בצילומי רנטגן ופלואורוגרפיה. בדיקות מסוג זה זולות ונגישות יותר מ- CT: בדרך כלל טומוגרפיות נמצאות במרפאות גדולות ומספר מומחי ה- CT מוגבל משמעותית.

כדי להכשיר את המערכת השתמשנו בסימוןתמונות רנטגן שהתקבלו ממרפאות ארה"ב והתמקדו בטיפול בחולים עם וירוס כורון. היזמים קיבלו תחזיות חיוביות לגבי מהימנות אבחון COVID-19 על בסיס תמונות פלואורוגרפיות, זה רלוונטי מכיוון שכמעט כל המוסדות הרפואיים ברוסיה מצוידים בפלואורוגרפים דיגיטליים.

במרכז ההתייחסות למוסקבה לאבחון קרינהעל בסיס מרכז האבחון והרפואה של מחלקת הבריאות בעיר מוסקבה וב -53 אזורים ברוסיה, AntiCorona משמש לאבחון COVID-19, ו- AntiKokh משמש לאבחון שחפת. הודות לפיתרון, יותר מ -250,000 תמונות רפואיות עובדו במרכז העיון במוסקבה בלבד.

"שיעור המנותחים בהצלחהמחקרים עולים על 99% עם האינדיקטורים העיקריים הבאים: רגישות - 94.0%, ספציפיות - 66.0%, דיוק - 80.0%, שטח מתחת לעקומה האופיינית - 90.0%, העולה על המדדים הטובים בעולם של מערכות דומות ", אמר מיכאיל נתנזון, ראש הפרויקט "טכנולוגיות ענן לעיבוד ופרשנות של תמונות אבחון רפואי המבוססות על שימוש בכלי ניתוח נתונים גדולים" של מרכז הכישורים NTI לאחסון וניתוח ביג נתונים טכנולוגיות באוניברסיטת מוסקבה.

שירות העיתונות של ANO "NTI Platform" ציין כי הפרויקטים "AntiKorona" ו- "AntiKoh" משכו 14 מיליון רובל השקעות.

התפתחויות אחרות מרוסיה

ישנם מספר פרויקטים אחרים ברוסיה הקשורים לשימוש בבינה מלאכותית ברפואה. מספר פלטפורמות כלולות במרכז התשתיות של יוזמת הטכנולוגיה הלאומית "רשת הבריאות".

פלטפורמת Webiomed מנתח נתונים רפואיים אנונימיים,לחזות התפתחות אפשרית של מחלות וסיבוכיהן ברמה האישית והאוכלוסית. באפריל 2020 הפכה Webiomed לפיתוח ה- AI הראשון ברוסיה שנרשם על ידי Roszdravnadzor כמכשיר רפואי.

המערכת מנתחת נתונים רפואיים שוניםחולה, מזהה גורמי סיכון וחשדות למחלות, טפסים על בסיס התחזיות שלהם המכילים הערכה מקיפה של הסבירות להתפתחות מחלות שונות ומותו של המטופל מהן. Webiomed משתמש בלימוד מכונה, טכנולוגיות NLP (Natural Language Processing), דוגמנות ניבוי.

הפרויקט יעזור למנהיגים בתחוםשירותי בריאות ורופאים מפחיתים את התחלואה והתמותה באמצעות ניתוח ניבוי. הפלטפורמה של חברת K-Sky משמשת ביותר מ -70 ארגונים רפואיים ברוסיה.

מערכת סינון לבריאות עצמיתBiogenom זמין בשוק הפליי. בעזרתו, משתמשים יכולים לקבל תמליל ניתוחים, לבדוק את נכונות הטיפול. בעתיד המנוי ישולם. "אנו נכללים בפנקס מרכז המחקר של HealthNet NTI, עובדה זו מגבירה את האמון מצד השותפים התעשייתיים", אומר אלכסיי דובאסוב, מנכ"ל ביוג'נום. "זה גם גורם חיובי כשמשתתפים בתחרויות שונות."

תחרויות טכנולוגיות

תחרויות טכנולוגיות יכולות לפתוח תעשיות שלמות. לדוגמא, הודות לאתגר הגדול של DARPA הופיעו רחפנים ברחבי העולם, ופרס אנסארי X השיק אסטרונאוטיקה פרטית.

כדי לזכות בתחרויות כאלה, אתה חייבלהתגבר על המחסום הטכנולוגי. אבל העיקר לא ניצחון או אפילו פרס כספי גדול, אלא העובדה שקהילה בנויה סביב התחרות, נוצרות קבוצות חדשות. משתתפים בתחרויות כאלה יצרו את עתיד השוק: למשל, אנתוני לבנדובסקי, שאופנועו בתחרות ה- DARPA Grand Challenge בשנת 2004 נפל שלושה מטרים מההתחלה, ואז עבד על מזל"טים בגוגל ובאובר.

אנתוני לבנדובסקי

ברוסיה בשנת 2018 הם השיקו סדרהעד תחרויות טכנולוגיה נהדרות בתוך ה- NTI. ואז החלו התחרויות הראשונות: "עיר החורף" לרכבים בלתי מאוישים ו"אלמנט ראשון "ליצירת מנועי תאי מימן.

גמר התחרות הטכנולוגית "עיר החורף". צילום: ואדים פרנצייב

כעת מתכונן להשקת טכנולוגיה חדשהתחרות: המשתתפים יוצעו ליצור מערכת קבלת החלטות רפואית מבוססת AI לביצוע אבחנה קלינית מלאה המבוססת על ניתוח קוגניטיבי של מכלול של נתוני אבחון קליניים ומעבדתיים של מטופל ומידע ממאגרי מידע מקצועיים של ידע רפואי והמלצות קליניות .

המערכת מבוססת ה- AI תצטרך להשתמש בכל נתוני המטופלים האפשריים, בכל ההתפתחויות הקיימות של מדענים ורופאים, כדי לעזור לרופא לבצע את האבחנה הנכונה.

זה אמור להוביל ליצירת חברות חדשות ופתרונות טכנולוגיים בתחום הבינה המלאכותית לרפואה.

מצב שוק בעיני סטארטאפים

יזמים מסכימים כי רק לחלוצים ואופטימיסטים טכנו יש עניין במוצרים רפואיים של AI.

"ארגוני בריאות פרטיים מתקדמיםמעוניינים להכניס טכנולוגיות שונות המגבירות את היעילות הכלכלית, את איכות הטיפול הרפואי, משפרות את שירות הלקוחות, - מנכ"ל ביוג'נום משוכנע. "וזה לא משנה להם אם הטכנולוגיה הזו מבוססת על AI או רק מוצר תוכנה."

По оценкам компании «К-Скай» (Webiomed), таких יש כיום פחות מ-5% מהארגונים הרפואיים המתקדמים ברוסיה. "לקוחות כאלה מראים באופן מסורתי עניין רב בכל המוצרים החדשים ומנסים להשתמש בהם", אומר אלכסנדר גוסב, מנהל הפיתוח ב-K-Sky. "לשם השוואה, בארצות הברית הנתון הזה כבר עומד על כ-70%".

המצב ישתפר בהדרגה.בשלוש השנים הבאות הנתון יגדל ל-15-20%, כך מנבא גוסב. כלומר, מעט פחות מרבע מהארגונים ישתמשו בעקביות לפחות במוצר מבוסס AI אחד.

בעיות בשוק

מייסדי פלטפורמות מבוססות AI מאמינים שיש בעיות הן מצד היזמים והן מצד הלקוחות.

אלכסנדר גוסב מציין שכמעט כל המוצריםכעת רק חלקים מסוימים במשימות נפתרים: "חסר פונקציונליות, אינטגרציה לקויה עם מערכות מידע רפואיות קיימות ומוצרים בסיסיים אחרים לאוטומציה של העבודה בארגון רפואי. לכן התועלת שלהם בעיני הלקוח עדיין מוגבלת. " ניתן לפתור את הבעיה על ידי פיתוח יכולות של מערכות, חיזוק צוותים והשקעה בפיתוח. אך הדבר מונע מהיעדר תוכניות מונטיזציה שקופות ומובנות.

"השוק עשיר בסטארטאפים באיכות שונה, -אומר ארטיום קפנינסקי, מייסד שותף של פרויקט סלסוס. - אם אנו מדברים על מתחרים, נוכל להיזכר בניסוי של העיר מוסקבה על הצגת ה- AI ברדיולוגיה, שמציב את כל הנקודות על ה- i. כאשר הניסוי רק תוכנן הוזמנו 140 חברות, 40-50 הגיבו. כתוצאה מכך, לאחר כל שלבי ההערכה, הבדיקות התפקודיות, עד סוף השנה, היו רק 15 חברות. השנה, בפגישה במשרד הבריאות, הוכרז כי הניסוי הוארך לשנת 2021. שלחנו הצעות ל -180 חברות ברחבי העולם, השבנו 12. למעשה, יש מעט מאוד חברות עם מוצר מוגמר שיכול להיחשב ליישום ובדיקה. זו מגמת שוק: חברות רבות משקיעות בקרנות שיווק שהן מושכות ממשקיעים, ופועלות לא לשיפור המוצר שלהן, אלא למשוך השקעות חדשות. "

ליישום פרויקטים של AI, אזורייםמרכזי עזר שיעסקו בשיפור איכות מחקר הקרינה, אומר מיכאיל נתנזון, ראש צוות מפתחי הפרויקטים AntiCorona ו- AntiKokh. אך ברוב האזורים אין מרכזים כאלה, מכיוון שאין מספיק כספים תקציביים להקמתם ואנשי צוות רפואיים וטכניים שהוכשרו למרכזי עיון.

"כדי ליצור מרכזי עזר לאזוריםיש צורך לעזור בתכנון שלהם, בתמיכה רגולטורית בעבודתם, בהבטחת היעילות הכלכלית של פעולתם ", אמר נתנזון. משימות אלה יכולות להיפתר על ידי צוות המפתחים של הפרויקט "טכנולוגיות ענן לעיבוד ופרשנות של תמונות אבחון רפואי בהתבסס על שימוש בכלי ניתוח נתונים גדולים", של מרכז הכושר NTI בנושא אחסון נתונים גדולים וניתוחי טכנולוגיות באוניברסיטת מוסקבה.

עתיד הבינה המלאכותית ברפואה

אנליסטים צופים כי קצב הצמיחה השנתישוק ה- AI ברפואה עד 2022 יהווה כ- 70%. "ניתוח מוקדם של התפתחות שוק HealthNet NTI בשנת 2015 הראה כי אחד המבטיחים ביותר הוא פלח הטכנולוגיה הדיגיטלית, כולל פיתוח ויישום אלגוריתמים של למידת מכונה ובינה מלאכותית לפרקטיקה קלינית, דבר שבא לידי ביטוי במפת הדרכים וב בא לידי ביטוי לא רק בתמיכה במספר פרויקטים, אלא גם ביצירת מערכת אקולוגית, - מאשר מיכאיל סמסונוב, סגן ראש קבוצת העבודה NTI HealthNet. - מגפת ה- COVID-19 רק האיצה מגמה זו ונתנה תנופה עצומה לפיתוח האיסוף והניתוח של נתונים מובנים שהתקבלו מבדיקת חולים. בשלב הבא אנו מצפים לפתור בעיות מורכבות עוד יותר בתחום קבלת ההחלטות הרפואיות, כמו גם ניתוח יעיל יותר של נתונים לא מובנים. "

פרויקטים הנתמכים על ידי NTI שימשו מרפאות רבות ברחבי הארץ כדי לסייע לרופאים שלא לפספס חולים עם תסמינים של נגיף כורון.

פיתוח ותמיכה בפרויקטים כאלה נמצאים בעיצומםעל פי מפות הדרכים הלסנט ונוירונט. מתוכנן שעד 2035, חמש חברות מרוסיה הפועלות במגזרי שוק זה יכנסו ל -70 החברות המובילות מבחינת מכירות בעולם. ועל פי האסטרטגיה הלאומית לפיתוח AI עד שנת 2030, יצירת תנאים לשימוש ב- AI בבריאות היא אחת המשימות המרכזיות לשיפור רמת החיים של האוכלוסייה.

יש כבר מספר חברות בשוק שעשוי להיכנס לרשימת הטובים בעולם, ופרויקטים חדשים יופיעו. יש בסיס לכך בדמות פלטפורמות AI קיימות, שקיבלו תמיכה מיוזמת הטכנולוגיה הלאומית. כמו כן, פתרונות חדשים ייצרו מרכזי יכולת של NTI, בהם מדע ועסקים עובדים יחד, ומשתתפים בתחרות טכנולוגית שתוביל לפיתוח קהילתי וליצירת צוותים חדשים.

ראה גם:

אוראנוס קיבל את מעמדו של כוכב הלכת המוזר ביותר במערכת השמש. למה?

פיזיקאים יצרו אנלוגיה של חור שחור ואישרו את התיאוריה של הוקינג. לאן זה מוביל?

הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו