Искусственный интеллект (ИИ) может реконструировать грубо отобранные, быстрые магнитно-резонансные снимки (МРТ) в высококачественные изображения с той же диагностической ценностью, что и в результате традиционной МРТ, согласно новому исследованию Медицинской школы Гроссмана и исследований мета ИИ Нью-И Нью-Йоркского университета.

Реконструкция МРТ с помощью ИИ, которая в четыре раза быстрее, чем стандартное сканирование, обещает расширить доступ к МРТ большему количеству пациентов и сократить время ожидания приема, говорится в исследовании.

Исследование, опубликованное 17 января в области радиологии, является частью инициативы fastMRI, созданной NYU Langone Health and Meta AI Research (ранее Facebook) в 2018 году. Эта инициатива, направленная на использование ИИ для ускорения МРТ, привела к созданию модели ИИ, совместно разработанной исследователями Meta AI и учеными и радиологами NYU Langone. Он также подготовил самую большую общедоступную коллекцию необработанных данных МРТ, которая использовалась учеными и инженерами по всему миру.

В более раннем исследовании “доказательство принципипа” команда NYU Langone смоделировала ускоренное сканирование, удалив около трех четвертей исходных данных, полученных в результате обычного медленного МРТ-сканирования. Затем модель искусственного интеллекта fastMRI сгенерировала изображения, которые соответствовали изображениям, созданным в результате более медленного сканирования. В этом новом исследовании исследователи провели ускоренное сканирование только с одной четвертью общих данных и использовали модель ИИ для «заполнения» недостающей информации, подобно тому, как мозг создает изображения, заполняя недостающую визуальную информацию из локального контекста и предыдущего опыта. В обоих исследованиях было обнаружено, что сканирование fastMRI является таким же точным, как и традиционное сканирование, с лучшим качеством.

Наше новое исследование переводит результаты предыдущего лабораторного исследования и применяет их к реальным пациентам. FastMRI может значительно изменить то, как мы делаем МРТ, и повысить доступность МРТ для большего количества пациентов”.

Майкл П. Рехт, доктор медицины, профессор радиологии Луи Маркса и заведующий кафедрой радиологии Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета

В новом исследовании в общей сложности 170 участников получили диагностическую МРТ колена с использованием обычного протокола МРТ, за которым последовал ускоренный протокол ИИ в период с января 2020 года по февраль 2021 года. Каждое обследование было рассмотрено шестью рентгенологами опорно-двигательного аппарата, которые искали признаки разрывов мениска или связки, а также аномалий костного мозга или хряща. Рентгенологам, оценивающим сканирование, не было сказано, какие изображения были реконструированы с помощью ИИ, и для ограничения возможности смещения отзыва оценки стандартных изображений и изображений с Ускорением ИИ были распределены с интервалом не менее четырех недель.

Рентгенологи оценили реконструированные ИИ изображения диагностически эквивалентными обычным изображениям для обнаружения слез или аномалий и обнаружили, что общее качество изображения ускоренного сканирования значительно лучше, чем у обычных изображений.

“Это исследование представляет собой захватывающий шаг к переводу ускоренной визуализации ИИ в клиническую практику”, – говорит Патриция М. Джонсон, доктор философии, доцент кафедры радиологии. “Это действительно прокладывает путь к большим инновациям и достижениям в будущем”.

Расширение доступа к МРТ

Исследователи отмечают, что FastMRI не требует специального оборудования. Технические специалисты могут программировать стандартные МРТ-машины для сбора меньшего количества данных, чем обычно требуется, и инициатива fastMRI сделала свои данные, модели и код доступными в качестве проекта с открытым исходным кодом для других исследователей, а также производителей коммерческих систем МРТ.

Используя fastMRI, МРТ-обследование, которое может занять до 30 минут, может быть завершено менее чем за 5 минут, что делает время обследования для МРТ сопоставимым с рентгеновскими или КТ. Однако, в отличие от этих методов визуализации, МРТ предоставляет невероятно богатую информацию, от просмотра мягких тканей с разных точек зрения до выделения мелких аномалий хряща и обнаружения опухолей в животе.

“Цена, которую мы традиционно платили за всю эту богатую информацию, – это время”, – говорит Дэниел К. Содиксон, доктор медицины, доктор философии, заведующий отделом инноваций в области радиологии и директор Центра передовых инноваций и исследований в области визуализации. “Если мы сможем зарядить МРТ, чтобы приблизиться к скорости компьютерной томографии, мы сможем сделать всю эту важную информацию доступной для всех”.

Источник