Idėja pritaikyti superkompiuterį medicininių vaizdų apdorojimui kilo diskutuojant apie VU MIF superkompiuterio galimybes taikomojoje srityje (gebėjimą greitai skaičiuoti, saugoti ir apdoroti didelius duomenų masyvus). Šios galimybės ypač domino ir Baltarusijos nacionalinio technikos universiteto mokslininkus.
„Nacionalinis vėžio institutas Lietuvoje ir Baltarusijos mokslinis-praktinis Aleksandrovo radiologinis centras šiai idėjai ne tik entuziastingai pritarė, bet ir ją sukonkretino – medicininius vaizdus ir jų apdorojimo algoritmus pritaikyti odos ir plaučių vėžio diagnostikai“, – pasakoja šios idėjos iniciatorius, VU MIF Kompiuterijos katedros profesorius dr. Algimantas Juozapavičius.
Nuspręsta kurti dideles odos vėžio Baltarusijoje ir plaučių vėžio Lietuvoje vaizdų duomenų bazes, o sprendimams šių bazių pagrindu priimti – kurti tam pritaikytas ekspertines sistemas.
Plaučių vėžį nustatyti sudėtinga
Kasmet Lietuvoje diagnozuojama apie 1500 naujų plaučių vėžio atvejų, apie 1300 žmonių nuo jo miršta. Dažniausia europiečių, mirštančių nuo vėžio, mirties priežastis yra plaučių vėžys. Toliau eina storosios žarnos vėžys, krūties vėžys, kasos vėžys ir prostatos vėžys („Eurostat“ duomenys).
„Plaučių vėžį nustatyti ankstyvojoje stadijoje sunku, nes ligos pradžioje žmogaus dažniausiai nevargina jokie negalavimai, o ir vėliau atsiradę simptomai nėra specifiniai plaučių vėžiui. Kosėjimas, dusulys gali pasireikšti ir sergant įvairiomis plaučių ligomis – bronchitu, astma, plaučių uždegimu ar kitomis. Todėl šeimos gydytojai, net neįtardami vėžio, gali gydyti žmogų nuo kitų ligų. Kartais net atlikus rentgenogramą nematyti ankstyvo plaučių vėžio požymių, ypač jei jis auga broncho viduje ir dar yra per mažas, kad sukeltų rentgeniškai matomus požymius“, – pasakoja doc. dr. Rūta Briedienė, šio projekto metodikos kūrėja, Nacionalinio vėžio instituto Radiologijos skyriaus gydytoja radiologė.
Ji, kaip praktikė, gali pasakyti – siekiant anksti nustatyti ligą nėra tam tinkamų plaučių vėžio patikros programų. Todėl ši liga, pradžioje neturinti aiškių simptomų, tiek Lietuvoje, tiek pasaulyje nustatoma smarkiai pažengusios stadijos, kada esamas gydymas nebėra veiksmingas. Lietuvoje apie 70–80 proc. sudaro trečios ir ketvirtos stadijos plaučių vėžys, todėl, anot gydytojos, ir gydymo rezultatai prasti.
Dvi sistemos dalys
Dr. Valdo Rapševičiaus, projekto techninio sprendimo kūrėjo, nuomone, yra du esminiai šio projekto momentai. VU MIF informacinėje sistemoje pradedamos kaupti kompiuterinės tomografijos ir rentgeno nuotraukos iš Nacionalinio vėžio instituto duomenų bazės ir sukurta ekspertinė sistema, kuri diktuos veiksmų seką pirminės grandies gydytojams diagnozuojant ligą.
Taigi ši informacinė sistema susideda iš dviejų dalių.
Pirmoji – plaučių vėžio diagnostikos sprendimų paramos algoritmas, kurį iliustruoja anotuoti rentgeno, kompiuterinės tomografijos ir kiti anonimiški duomenys iš Lietuvos ir Baltarusijos nacionalinių vėžio centrų. Būtent pagal pacientų simptomus, rūkymo įpročius, kitus rizikos veiksnius ar radinius rentgenogramose ar kompiuterinėse tomogramose padedama apsispręsti, kokį tolimesnį diagnostikos metodą ir kada reikėtų pasiūlyti pacientui arba identifikuoti gydymo poreikį.
Mokslininkai pabandė į algoritmą sudėti daug veiksnių, lemiančių teisingą diagnozę, ir atskirai pateikė plaučių vėžiu sergančių pacientų duomenų bazę, kurioje galima ieškoti pacientų pagal panašius simptomus ar radiologinius radinius, peržiūrėti jų radiologinių tyrimų vaizdus, diagnozes ir operacijos išvadas. Šios bazės sudarymas buvo vienas iš sudėtingiausių programuotojų darbų, nes pirmą kartą pabandyta susisteminti iš atskirų sistemų surinktus duomenis.
Projekto metu sukurtoje informacinėje sistemoje yra sukauptos įvairios plaučių vėžio diagnostikos ekspertinės priemones ir informacija. Ekspertams pateikiamos priemonės, kuriomis bus galima komentuoti ir anotuoti nuolat papildomus duomenis, juos susieti su algoritmu. Sistema turėtų padėti nustatyti padidintos rizikos grupės pacientus, juos klasifikuoti ir kuo anksčiau siųsti į universitetų ligonines, kur galimybės nustatyti ankstyvos stadijos plaučių vėžį yra geresnės.
Gydytojai galės sistemoje diskutuoti įvairiais diagnostikos klausimais, peržiūrėti duomenis ir taip keistis patirtimi diagnozuojant šią klastingą ligą. Gydytojai rezidentai, kiti gydytojai galės ieškoti panašių pavyzdžių savo praktikai ar tiesiog mokytis.
Kaip socialinis medikų forumas
Kaip ši sistema veikia? „Pirmasis etapas – nustatomi simptomai, vizualūs pirminiai požymiai, pavyzdžiui, kosėjimas krauju, dusulys ir kt. Gydytojas spaudžia mygtuką, gauna informaciją, kokie kiti sistemos rekomenduojami žingsniai, ką reikia toliau daryti. Po kiekvieno žingsnio vedami ir kaupiami duomenys, kurie galiausiai suformuoja atsakymą – diagnozę. Dar vienas dalykas – ekspertinė sistema: duomenų bazė suteikia galimybes keistis informacija, dalytis patirtimi, diskutuoti ir visa tai susieti su informacijos baze. Tai bus ir kaip socialinis specialistų ir studentų forumas, tarnaus kaip ekspertinis patarėjas medikams“, – teigia dr. V.Rapševičius.
„Iš dalies tam ši sistema ir skirta, kaip pagalba gydytojui apsisprendžiant, ar reikalingi pacientui papildomi tyrimai, į kokius simptomus atkreipti dėmesį ir panašiai“, – pritaria ir doc. dr. R.Briedienė.
Sistemą tobulins
Lietuvos ir Baltarusijos mokslininkų sukurtos plaučių vėžio ir odos vėžio diagnostikos pagalbos programos bus sujungtos į vieną sistemą, kuri veiks lietuvių-anglų ir baltarusių-anglų kalbomis.
Vilniaus universiteto mokslininkai, pradėję sisteminti ir kaupti duomenis iš Nacionalinio vėžio instituto duomenų bazės, turi ateities sumanymų, kaip šią sistemą tobulinti toliau.
Antras projekto vykdytojų žingsnis – analizuoti duomenis, juos sisteminti, ieškoti dėsningumų.
