онкология

Исследование сравнивает две модели глубокого обучения (Swin Transformer V2 и ConvNeXt V2) для классификации доброкачественных и злокачественных образований молочной железы по гистопатологическим изображениям. Swin Transformer V2 показал лучшую точность (0.985), превосходя современные CNN в распознавании морфологических особенностей тканей. Результаты подтверждают преимущества трансформерных архитектур для систем компьютерной диагностики в цифровой патологии.

Исследование применяет методы трансферного обучения (VGG16, VGG19, ResNet) для классификации типов рака на основе данных RNA-Seq экспрессии генов. VGG16 показал наилучшие результаты с точностью 95%, что демонстрирует эффективность глубокого обучения для медицинской диагностики.

Предложена объяснимая многомодальная система глубокого обучения для диагностики рака, объединяющая радиологические изображения и клинические данные с использованием внимания. Модель показала превосходство над одно-модальными подходами на наборах данных CBIS-DDSM, Duke Breast Cancer MRI и TCGA, обеспечив баланс между чувствительностью и специфичностью без потери точности.

Исследование представляет собой применение искусственного интеллекта для диагностики метастазов в лимфатических узлах при различных типах рака. Методология основана на квантовании неопределённости (uncertainty quantification) — подходе, который позволяет ИИ-модели оценивать степень уверенности в своих предсказаниях, что критически важно для клинического применения. Пан-онкологический подход означает, что система обучена на данных по множеству онкологических заболеваний одновременно, что повышает её универсальность и снижает необходимость создания отдельных моделей для каждого типа рака. Высокая чувствительность метода указывает на способность выявлять даже небольшие метастатические очаги, что может существенно повлиять на стадию заболевания и выбор терапии. Квантование неопределённости позволяет врачам понимать, когда модель не уверена в своём диагнозе, что снижает риск ложноположительных и ложноотрицательных результатов. Исследование опубликовано в ведущем журнале npj Digital Medicine (издательство Nature), что подтверждает его научную значимость и прохождение рецензирования. Практическая значимость заключается в потенциальном улучшении точности патоморфологической диагностики и снижении нагрузки на патологов при анализе гистологических препаратов.

В статье представлен новый фреймворк STpath, который решает проблему интерпретируемости вложений гистопатологических изображений, создаваемых ИИ-моделями. Гистопатологические модели-фундаменты кодируют изображения тканей в числовые представления, однако эти вложения не имеют прямого биологического смысла для клинического применения. STpath использует модели XGBoost, специфичные для различных типов рака, обученные на данных пространственно разрешённой транскриптомики, для предсказания состава клеточных типов и экспрессии генов на основе гистопатологических изображений. Исследователи протестировали фреймворк на наборах данных по колоректальному и раку молочной железы, показав точные оценки состава основных клеточных типов и экспрессии подмножества генов. Комбинирование вложений от нескольких моделей-фундаментов дало дополнительные приросты производительности. Авторы продемонстрировали, что признаки, полученные с помощью STpath, могут использоваться в последующих исследованиях для оценки их ассоциаций с клиническими исходами. Работа открывает путь к практическому применению ИИ в гистопатологии для онкологической диагностики и исследований.

Исследователи представили новый метод scCChain — фреймворк на основе трансформерных нейросетей для анализа пространственной транскриптомики. Метод интегрирует активность лиганд-рецепторов в пространственно разрешённые программы коммуникации клеток и локализует горячие точки на уровне отдельных клеток и пространственных пятен. scCChain использует структурированное снижение размерности для выявления кандидатов программ, затем применяет взвешенные случайные блуждания по графу клеток для формирования цепочек коммуникации. Трансформерная модель оценивает цепочки, приоритезируя биологически значимые программы и определяя зоны повышенной активности. Метод применён к данным пространственной транскриптомики рака молочной железы человека, показав способность выявлять опухолевые программы с ангиогенной сигнализацией в инвазивных зонах. В данных на основе визуализации метод определил горячие точки коммуникации CXCL12-CXCR4 на клеточном уровне. Исследование демонстрирует интерпретируемость и точность цепочечного трансформерного моделирования для анализа сложных тканей. Метод позволяет как разведывательный поиск новых программ коммуникации, так и целевой анализ конкретных пар лиганд-рецептор.

Исследование MATCH 2 опубликовано в журнале Respiratory Medicine, оценивающее точность трехмерной навигации при роботизированной бронхоскопии с использованием встроенных технологий визуализации (цифровая томосинтез и усиленная флюороскопия). В исследовании с участием 31 пациента достигнуты показатели 96.7% диагностической эффективности и подтверждения попадания инструмента в lesion, что подтверждает высокую точность роботизированной навигации с реальной визуализацией для диагностики периферических легочных узлов.

PATHOS — новая система на основе множественного обучения (MIL) и сегментации для предсказания ответа на неоадъювантную химиотерапию при раке яичников по гистологическим изображениям. Модель выделяет около 10% области слайда как информативную и идентифицирует ключевые патологические признаки, связанные с прогрессией заболевания.

Исследование представляет метод автоматической классификации тканей поджелудочной железы с помощью комбинации ближнеинфракрасной гиперспектральной визуализации и машинного обучения. Оптимизированная модель достигла 84% сбалансированной точности, что на 10 процентных пунктов лучше традиционных подходов, что может улучшить раннюю диагностику рака поджелудочной железы.

Разработана система ИИ-ассистированной эндометриальной цитологии с использованием модели YOLOv5x для обнаружения аномальных клеточных кластеров. Система показала точность 85% и сократила медианное время диагностики на 45% по сравнению с оценщиками без ИИ-поддержки. Исследование демонстрирует возможность доступной, реальной ИИ-поддержки для цитологии с использованием широко доступного оборудования.

Исследование с использованием глубокого обучения (ConvNeXt) показало, что диагностическая информация в гистологических изображениях H&E содержится преимущественно в структурных особенностях (оттенки серого), а не в цветовой информации. Модели ИИ могут эффективно работать без цветовой информации, что ставит под сомнение важность цветовой нормализации в диагностических алгоритмах.

Представлена сеть SDNet — двухпараметрическая система глубоких сверточных нейронных сетей для многоклассовой диагностики кожных заболеваний. Модель достигает точности 99,1% на датасете DermNet, превосходя традиционные методы. Исследование демонстрирует применение объяснимого ИИ (XAI) для точного выявления кожных патологий.

Исследование применяет ансамбль U-Net для автоматической сегментации коллагена на гистологических срезах печени с оценкой неопределённости предсказаний. Анализ 686 биопсий из 20+ клиник показал высокую точность сегментации (Dice 0.83–0.90) и продемонстрировал, что оценка неопределённости помогает выявлять некачественные изображения и артефакты.

Исследователи разработали систему компьютерной диагностики на основе ИИ для обнаружения злокачественных областей при рутинной диагностике гастральной биопсии. Система была обучена на данных из шести учреждений и валидирована на независимом наборе данных из седьмого учреждения. Использование системы улучшило диагностическую чувствительность, особенно для образцов с мелкими и разбросанными злокачественными очагами.

Исследование оценивает платформу GeRI для удаленного мониторинга пожилых мужчин с раком простаты с использованием носимых устройств и опросов. Платформа показала высокую вовлеченность участников (9 из 10 завершили ≥50% взаимодействий) и хорошую usability (средний балл 57.5-100 по шкале). Результаты демонстрируют потенциал цифровых платформ для гериатрической оценки в онкологии без необходимости клинических визитов.

Статья о критериях венчурного инвестора Кэти Джейкобс Стэнтон при инвестировании в стартапы медицинского ИИ, включая портфельные компании: Dandelion Health (анализ клинических данных), Pharos Health (автоматизация отчётности), Luminai (обработка страховых требований) и Throne Science (сенсор для раннего выявления рака толстой кишки). Основной акцент сделан на важности наличия у основателей опыта в здравоохранении и уникальности продукта.

NTT DATA и NVIDIA запустили платформу для масштабирования ИИ в предприятиях, интегрируя GPU-вычисления и программное обеспечение NVIDIA AI Enterprise. Один из трёх кейсов использования — онкологический исследовательский центр, применяющий платформу для анализа радиологии и оценки моделей для клинических исследований.

Учёные Первого МГМУ им. И.М. Сеченова совместно с компанией Medical Neuronets и Московской городской онкологической больницей № 62 создали систему искусственного интеллекта для обнаружения метастазов колоректального рака в лимфатических узлах. Алгоритм работает с цифровыми гистологическими препаратами, выполняя двухэтапный анализ: сначала выявляет подозрительные зоны на срезах тканей, затем с помощью методов сегментации более точно выделяет границы опухолевых клеток. Результаты пилотного клинического исследования были опубликованы в международном журнале Cancer Medicine. Разработка направлена на повышение точности патоморфологической диагностики и снижение риска пропуска метастатического поражения лимфоузлов при онкологических операциях. Система использует глубокое обучение для автоматизации рутинных задач патологоанатома, что может сократить время подготовки заключения и минимизировать человеческий фактор. Технология может быть интегрирована в существующие цифровые патологические лаборатории для поддержки врачей при принятии решений о необходимости дополнительных исследований или расширении объёма операции. Проект представляет собой пример практического применения компьютерного зрения в онкопатологии и демонстрирует потенциал ИИ-систем для улучшения качества диагностики рака.