Ανίχνευση COVID-19 από απεικονιστικές εξετάσεις

 Ανίχνευση COVID-19 από απεικονιστικές εξετάσεις

Εργαστήριο Υπολογιστικής ΒιοΙατρικής

Ινστιτούτο Πληροφορικής, Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας

Κωνσταντίνος Μαριάς, Επικεφαλής Εργαστηρίου

Τριβιζάκης Ελευθέριος, υποψ. Διδάκτορας

Τσικνάκης Νίκος, MEng

Ανίχνευση COVID-19 από απεικονιστικές εξετάσεις

Το Εργαστήριο Υπολογιστικής ΒιοΙατρικής του Ινστιτούτου Πληροφορικής ανέπτυξε δύο εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) για την ανίχνευση της ασθένειας COVID-19 μέσω ανάλυσης ακτινογραφιών (X-ray) ή αξονικών τομογραφιών (CT) θώρακος. Οι ευφυείς αυτές εφαρμογές ενσωματώνουν μοντέλα βαθιάς μάθησης (deep learning) εκπαιδευμένα μόνο από παρελθοντικά δεδομένα με γνωστό το κλινικό αποτέλεσμα.

Εικόνα 1: Ενσωμάτωση τεχνητής νοημοσύνης στην κλινική πράξη για την ανίχνευση COVID-19 μέσω ακτινογραφιών

Τα μοντέλα ΤΝ για ακτινογραφίες αναλύουν τις αντίστοιχες εξετάσεις χωρίς να απαιτείται ειδική επεξεργασία των εικόνων. Επίσης παρέχουν την δυνατότητα όχι μόνο ανίχνευσης της COVID-19 αλλά τον διαχωρισμό των ασθενών με βάση την πάθηση, δηλαδή αν o ασθενής έχει προσβληθεί από άλλου είδους ιογενή ή βακτηριακή λοίμωξη του αναπνευστικού. Η εν λόγω δημοσίευση είναι ανοιχτή και δωρεάν στο ευρύ κοινό στον διαδικτυακό τόπο του περιοδικού

Experimental and Therapeutic Medicine1. Επίσης η υλοποίηση αυτή απέσπασε το Gold βραβείο στη κατηγορία «Ερευνητικό Έργο σε Πανεπιστήμια / Εκπαιδευτικά Ιδρύματα / Ερευνητικά Κέντρα / Νοσοκομεία» στα Healthcare Business Awards 20202.

Οι απεικονιστικές τεχνικές αξονικής τομογραφίας (CT) είναι στοχευμένες εξετάσεις που παρουσιάζουν με περισσότερη λεπτομέρεια ανατομικές περιοχές του ασθενή. Το σύστημα ανάλυσης εξετάσεων CT αποτελείται από δυο μοντέλα ΤΝ. Κατά την πρώτη φάση ένα ευφυές μοντέλο τμηματοποίησης εικόνων CT απομονώνει και εξάγει το πνευμονικό παρέγχυμα του ασθενή απορρίπτοντας περιοχές και όργανα που δεν είναι χρήσιμα για την ανάλυση του εξεταζόμενου κλινικού ερωτήματος. Στη δεύτερη φάση το πνευμονικό παρέγχυμα αναλύεται από το σύστημα ΤΝ για την ανίχνευση της COVID-19 ή την κατηγοριοποίηση της ασθένειας σε αλλού είδους λοίμωξη του αναπνευστικού. Τα ευρήματα της παραπάνω έρευνας είναι διαθέσιμα σε ανοιχτή δημοσίευση στο περιοδικό Experimental and Therapeutic Medicine3.

Εικόνα 2 :Τμηματοποίηση και ανάλυση εξετάσεων αξονικής τομογραφίας για τον διαχωρισμό ασθενών COVID-19

Συνοψίζοντας, η εισαγωγή της ΤΝ στην κλινική πράξη, επιτρέπει την καλύτερη διαχείριση του χρόνου του εξειδικευμένου ιατρικού προσωπικού, παρέχει κρίσιμη υποβοήθηση διάγνωσης ακόμα και σε κλινικούς χωρίς την αντίστοιχη εξειδίκευση ή εμπειρία αντιμετώπισης τέτοιου είδους περιπτώσεων και καθιστά την ακριβή διάγνωση της ασθένειας με ελαχιστοποίηση του κόστους σε πόρους και χρόνο.

1 https://www.spandidos-publications.com/10.3892/etm.2020.8797/download

2 https://www.healthcareawards.gr

3 https://www.spandidos-publications.com/10.3892/etm.2020.9210/download

Leave a Reply

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *