Главное отличие систем искусственного интеллекта (ИИ) от простых автоматизированных алгоритмов заключается в способности к обучению, обобщению и выводу. Система ИИ обучается на множестве примеров, включая снимки, характеристики пациентов с определенным заболеванием, далее она позволяет обобщить множество таких примеров и получить некоторую общую функциональную зависимость, которая приводит в соответствие данные о пациенте и определенный диагноз. Интеллектуальной система становится при реализации этой обобщающей способности. Несмотря на то, что в настоящее время тематика ИИ становится более понимаемой и принимаемой врачами, необходимо более глубокое понимание «как это работает». В статье приводится детальный обзор применения методов и моделей искусственного интеллекта в диагностике онкологических заболеваний на основе данных мультимодальной лучевой диагностики. Даны основные понятия искусственного интеллекта и направления его использования. С точки зрения обработки данных этапы разработки систем ИИ идентичны. В статье рассмотрены этапы интеллектуальной обработки диагностических данных, которые включают создание и использование обучающих баз данных онкологических заболеваний, предварительную обработку снимков, сегментацию изображений для выделения исследуемых объектов диагностики и классификацию этих объектов для определения, являются ли они злокачественными или доброкачественными. Одной из проблем, ограничивающих принятие развития систем ИИ медицинским сообществом, является несовершенство объяснимости результатов, получаемых при помощи интеллектуальных систем. В статье затронуты важные вопросы разработки объяснительного интеллекта, отсутствие которого в настоящее время существенно тормозит внедрение и использование интеллектуальных систем диагностики в медицине. Кроме того, цель статьи — путь к развитию взаимодействия между врачом и специалистом по искусственному интеллекту.

Цель исследования: оценить лучевые паттерны новой коронавирусной инфекции COVID-19. Материалы и методы. Обзор литературных источников. Результаты. COVID-19 вызывает острую тяжелую форму вирусной пневмонии. Лучевая диагностика COVID-19 очень важна, так как компьютерная томография (КТ) может быть первым исследованием, которое демонстрирует признаки вирусного поражения легких, позволяет оценить тяжесть поражения и неблагоприятные прогностические признаки его дальнейшего развития. Первичным КТ-паттерном COVID-19 является картина инфильтрации отдельных вторичных легочных долек по типу «матового стекла» (симптом «сухого листа») с последующим уменьшением объема поражения при благоприятном развитии событий либо их нарастании, присоединении КТ-картины «булыжной мостовой» и появлении в зоне «матового стекла» альвеолярной инфильтрации при неблагоприятном варианте течения заболевания. Эти симптомы являются предвестниками развития респираторного дистресс-синдрома. При более позднем первичном обследовании первичными КТ-симптомами становится паттерн «булыжной мостовой» и участки альвеолярной инфильтрации, что коррелирует с неблагоприятным дальнейшим течением и исходом. Отмечено, что для вирусной пневмонии при COVID-19 было характерно расположение изменений в задних субплевральных и перибронхиальных отделах. Все авторы подтверждали, что полости, узловые образования, плевральные и перикардиальные выпоты и лимфаденопатия при COVID-19 отсутствовали. В процессе наблюдения были предложены количественные характеристики поражения с балльной оценкой, использование которых может помочь в определении прогноза. Также была определена временная стадийность процесса и формирование у части больных остаточных изменений в легких, которые, как при гриппозной пневмонии H1N1 (2008–2019 гг., 2015–2016 гг.) и атипичной пневмонии SARS-CoV-2 (2003 г.), могут запускать процессы развития прогрессирующего легочного фиброза. Отмечается необходимость частого проведения КТ-исследований (каждые 4 дня) для возможности своевременной оценки быстрой динамики и изменения лечебной тактики. Анализ результатов обследования должны проводить минимум два рентгенолога, имеющих опыт работы в торакальной радиологии, с привлечением третьего независимого эксперта, в случае расхождения мнений. Все авторы подтверждали низкую информативность традиционной рентгенографии в оценке вирусного поражения легких, в некоторых исследованиях не выполнялась рентгенография грудной клетки, применяли только КТ как более чувствительный метод выявления ранних изменений, по аналогии с предыдущими вспышками коронавируса. Однако роль традиционной рентгенографии признавалась несомненной при оценке изменений в условиях реанимации. Выводы. Накопление опыта клинико-лучевого обследования больных COVID-19 позволил определить лучевую семиотику процесса, важную для определения лечебной тактики.

При раке желудка прогноз, зачастую неблагоприятный, во многом определяется временем верификации диагноза, что определяет и тактику лечения. В статье отражены современные данные об эпидемиологии, уровне летальности, темпах роста заболеваемости раком желудка в различных странах мира. Приведены наиболее распространенные и удобные с клинической точки зрения классификации и системы стадирования рака желудка, обоснована необходимость возможно более ранней постановки диагноза и верификации стадии опухолевого процесса. Подробно рассмотрены современные методы диагностики рака желудка, включая эзофагогастродуоденоскопию (ЭГДС) как метод выбора для первичной детекции рака желудка, различные способы лучевой визуализации, включая мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ) и эндоскопическую ультрасонографию (ЭУС), в сочетании с хромоэндоскопией, узкополосной томографией и конфокальной лазерной эндомикроскопией. Особое внимание уделено изложению различных методик дооперационного стадирования рака желудка, изложены результаты исследований, сопоставляющих диагностическую точность МСКТ для T- и N-стадирования опухолей желудка с использованием мультипланарных реконструкций с таковой при эндоскопической ультрасонографии, а также с результатами магнитно-резонансной томографии (МРТ), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ). Рассмотрена диагностическая точность, чувствительность и специфичность перечисленных методик, а также различных их сочетаний. Отдельное внимание уделено сравнительному анализу эффективности различных методик визуализации в оценке эффективности неоадъювантной химиотерапии, в частности волюмометрии опухоли в сравнении с гистологическим ответом в соответствии с показателями шкалы Mandard (Mandard Score). Обсуждены дальнейшие перспективы применения и развития методик радиологических исследований.

Введение. Нейродегенеративные заболевания занимают значительное место в структуре болезней центральной нервной системы и обладают высокой социальной и экономической значимостью. Одним из методов более точной нейровизуализационной оценки течения нейродегенеративного процесса является магнитно-резонансная морфометрия с использованием специализированного программного обеспечения. Цель исследования: оценить возможности магнитно-резонансной морфометрии в качестве метода дифференциальной диагностики отдельных синдромов паркинсонизма и исследовать характерные волюметрические изменения отдельных структур головного мозга при различных вариантах мультисистемной атрофии. Материалы и методы. Проанализированы морфометрические маркеры развития вариантов мультисистемной атрофии с помощью постпроцессинговой обработки нативных МР-изображений на программном обеспечении Freesurfer. Обследовано 24 пациентов с стриатонигральной дегенерацией и 20 пациентов с оливопонтоцеребеллярной дегенерацией. В качестве контрольной группы были обследованы пациенты без актуальной неврологической патологии соответствующего возраста. Магнитно-резонансная томография выполнялась на магнитно-резонансном томографе фирмы «Siemens» с индукцией магнитного поля 1,5 Тл. Статистическому анализу подвергались 240 структур из правого и левого полушария головного мозга. Получены достоверные различия в распределении атрофии среди структур ствола головного мозга и полушарий у пациентов с оливопонтоцеребеллярной и стриатонигральной дегенерацией. Выводы. Полученные нами данные об атрофии зон коры головного мозга, участвующих в реализации когнитивных функций, показали отличие между вариантами мультисистемной атрофии. Так, для стриатонигральной атрофии характерно уменьшение толщины структур лобной коры, в то время как при оливопонтоцеребеллярной дегенерации выявляется уменьшение толщины парагиппокампальной зоны. Методики постпроцессинговой обработки данных МР-морфометрии позволяют инструментально подтвердить клинический диагноз, а также уточнить патогенез нейродегенеративных заболеваний и уточнить распределение наиболее подверженных нейродегенерации структур головного мозга.

Внедрение антиретровирусной терапии изменило характер пандемии вируса иммунодефицита человека. У некоторых пациентов с ВИЧ-инфекцией после начала или возобновления АРВТ развивается парадоксальное ухудшение клинического статуса, названное синдромом восстановления иммунитета. Однако если клинико- лабораторные критерии диагноза данного синдрома сформулированы, то радиологических критериев не существует. В настоящем исследовании сформулирован диагностический алгоритм выявления синдрома восстановления иммунитета с вовлечением ЦНС, определены его нейрорадиологические особенности.

Цель исследования. Проанализировать информативность автоматического распознавания образований в легких при цифровой рентгенографии на примере одного из общедоступных диагностических алгоритмов. Материалы и методы. Исследование основано на результатах распознавания и анализа цифровых рентгенограмм из тестовых баз посредством программного продукта на основе сверточных нейронных сетей на примере одного из общедоступных диагностических алгоритмов. База данных состояла из анонимизированных цифровых рентгенограмм 240 пациентов, чье здоровье было подтверждено гистологическими данными и результатами компьютерной томографии (КТ), соотношение норма: патология составило 50:50%. Результаты. При использовании автоматического распознавания образований в легких на цифровой рентгенографии были показаны хорошие возможности выявления округлых образований в легочной ткани (93% патологических изменений). Результаты распознавания при солидной структуре изменений были выше, чем при субсолидной — 94 и 88% соответственно. Выявлена существенная зависимость возможности выявления образований в легких от их размеров. При наличии очаговых образований до 10 мм, ни в одном из случаев алгоритм не определил их с вероятностью более 50%, и только в 33% случаев вероятность составила 10–50%. Существенно выше показатели при размере образований 10–30 мм (61% солидных образований и 25% субсолидных образований с показателем вероятности более 90%). При размере солидных образований более 30 мм выявлено 100% случаев, при этом в 73% вероятность указана более 90%. Также было выявлено 100% субсолидных образований. Выводы. Использование автоматических систем в качестве способа интерпретации рентгенограмм является перспективным направлением, требующим дальнейшего совершенствования и более детального изучения получаемых результатов. Диагностическая эффективность данных алгоритмов приближается к аналогичным показателям врачей-рентгенологов. В настоящее время результаты, получаемые при использовании алгоритма как программного продукта, направленного на выявление округлых образований в легких, не могут использоваться как достоверный диагностический метод, но могут быть рассмотрены в качестве вспомогательного «второго чтения» для врача-рентгенолога.

Введение. Учитывая прямую взаимосвязь между уровнем потребления натрия (Na), артериальной гипертензией с последующим развитием сердечной недостаточности, достаточно вероятным представляется гипотеза непосредственного влияния избыточного накопления Naвгликозаминогликанах миокарда, что в дальнейшем может способствовать возникновению диастолической дисфункции и сердечной недостаточности. Цель исследования: выявление избыточного количества натрия у крыс, находящихся в условиях натриевой нагрузки, в сравнении с крысами, находящимися на нормальном уровне потребления натрия. Материалы и методы. Десять самцов крыс рода Wistar с одинаковой массой тела были разделены на две группы: группа избыточного потребления соли и группа нормального потребления соли. Оценка количества натрия и NaCl в миокарде животных была выполнена при двухэнергетической компьютерной томографии (ДЭКТ) образцов. Сканирование образцов выполняли на томографе RevolutionGSI (GEHealthcare). Для статистической обработки полученных данных использовали язык R. Результаты исследования показали: накопление натрия и NaCl, не зависит от среднего уровня потребления корма животным, отсутствует корреляция между весом и уровнем накопления избытка натрия в тканях, уровень натрия и NaCl в ткани миокарда значимо повышают вероятность высокосолевой диеты у крысы, выявлена зависимость между содержанием натрия в миокарде и NaCl+Н₂О. Заключение. Эксперимент подтвердил наличие достоверной связи вычисленных на основании ДЭКТ значений соединений натрия с содержанием этих соединений в образцах. Малое количество образцов не позволило нам рассчитать нормализованные показатели для крыс, однако мы отметили четкое различие между контрольной группой и группой с высоким содержанием натрия в диете.

Введение. Трансторакальная биопсия — малоинвазивная и эффективная процедура, позволяющая проводить гистологическую верификацию новообразований грудной клетки. Повышение диагностической ценности метода возможно путем применения ультразвуковой или МСКТ навигации. Материалы и методы. Ретроспективный анализ данных 45 трансторакальных кор-биопсий под УЗ-навигацией, а также с применением роботической системы, связанной с мультиспиральным компьютерным томографом. Результаты. Оба метода обладают сравнимыми долями осложнений и диагностической ценностью более 90%, но надежная верификация под УЗ-навигацией возможна при больших размерах образований (около 60 мм). В то же время роботическая навигация позволяет проводить пункцию более мелких образований, но существенно удлиняет процедуру. Доля осложнений при УЗ-навигации составила 5,3%, при роботической навигации — 15,4%, тем не менее ни одно из осложнений в этой группе не потребовало медицинских вмешательств. Объема материала в трех столбиках ткани было достаточно для проведения как иммуногистохимического исследования, так и генетического анализа при необходимости. Заключение. Трансторакальная трепан-биопсия является методом выбора для гистологической верификации крупных образований грудной полости, не имеющих полостей деструкции, спаянных с грудной стенкой, так как у таких пациентов имеется низкий риск осложнений и возможно выполнение неоднократной биопсии. В то же время такие пациенты плохо подходят для видеоторакоскопии из-за крупных размеров образований и спаечного процесса, который заметно удлиняет операцию и осложняет визуализацию. При наличии образований, инвазирующих грудную стенку, наиболее рациональной можно считать УЗ-навигацию, как быстрый и безопасный для пациента и персонала метод. При наличии интрапаренхиматозных небольших образований требуется прецизионность и визуализация, получаемая при МСКТ-наведении.

Цель: оценка состояния паренхимы печени у пациентов с избыточной массой жира с использованием метода количественной ультразвуковой стеатометрии. Материалы и методы. Были обследованы 118 пациентов — 52 мужчины (44%) и 66 женщин (56%) в возрасте 19–75 лет, по единому диагностическому алгоритму из 7 (8) этапов: анкетирование и сбор жалоб, оценка качества жизни, клинический осмотр, неинвазивная биоимпедансометрия с последующей оценкой индекса массы жира, ультразвуковое исследование печени в В-режиме, количественная ультразвуковая стеатометрия посредством оценки коэффициента затухания ультразвуковой волны, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия в режиме «Все тело», биопсия печени с оценкой гистологических микропрепаратов по шкалам SAF и NAS. Контрольная группа — 46 пациентов с нормальной массой жира и без ультразвуковых признаков жировой инфильтрации печени. Результаты: у 4 пациентов (3,4%), имеющих клиническую картину метаболического синдрома, не было выявлено признаков стеатоза печени методами инструментальной диагностики. Чувствительность и специфичность В-режима составили 60,4 и 72,8% соответственно, количественной ультразвуковой стеатометрии — 90,7 и 92,4%, двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии в режиме «Все тело» — 88,7 и 90,1%. Заключение: ультразвуковая стеатометрия информативный метод скрининга неалкогольной жировой болезни печени. Корреляция данных количественной ультразвуковой диагностики стеатоза с биопсией на стадии S0 r=0,87; на стадии S1 r=0,69, на стадии S2 r=0,75, на стадии S3 r=0,86, что свидетельствует о высокой информативности данного метода. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия в режиме «Все тело» может быть использована в качестве альтернативы мультиспиральной компьютерной томографии для выявления компонентов метаболического синдрома ввиду низкой лучевой нагрузки.

Цель исследования. Изучалась возможность визуализации рака молочной железы у собак с помощью МРТ с контрастным усилением вновь предложенным парамагнитным контрастным средством (ПМКС) — Mn-димеркаптосукционатом (Mn-ДМСА_², ^TMСукциманг). Материалы и методы. У семи животных с впервые выявленным раком молочной железы, в состоянии медикаментозного сна (инфузия пропофола), была выполнена МР-томография с Mn-ДМСА₂ , вводимым внутривенно, в виде 0,5 М раствора, 0,1 ммоль/кг массы тела, в Т1-взвешенном режиме, до и спустя 12–17 мин после введения Mn-ДМСА₂ . TR=450–600 мс, TE=12–15 мс, в матрицу 256×256 при размере поля сканирования до 250×380 мм, среза 2,5–4 мм, с использованием Toshiba Titan Vantage (Toshiba Medical, 1,5 Т, у пяти животных) и Magnetom Open (Siemens Medical, 0,2 Т, у двух животных). Накопление Mn-ДМСА₂ оценивалось по индексу усиления, как отношение интенсивности на элемент изображения после введения Mn-ДМСА₂ к исходному. Результаты. Во всех случаях зрительно отмечено накопление Mn-ДМСА₂ в области первичных опухолей, и метастазов в лимфатических узлах и головном мозге. Индексы усиления изображения составили: для первичной опухоли (n=7) — 1,52±0,19 (1,35; 1,83), для метастазов в лимфатические узлы (n=12) — 1,37±0,14 (1,12; 1,64), для метастазов в головной мозг в периферической зоне метастаза (n=11) 1,48±0,15 (1,29; 2,37), и для центральной зоны метастаза (n=11) — 2,76±0,12 (1,48; 3,21). Не отмечалось никаких осложнений и побочных действий введения Mn-ДМСА₂. Заключение. Mn-ДМСА₂ представляет собой парамагнитный негадолиниевый контрастный препарат, пригодный для выявления как первичной опухоли, так и метастатических поражений при раке молочной железы.

Введение. Для оценки степени регрессии лимфомы после химиотерапии рекомендуется использовать позитронную эмиссионную томографию/компьютерную томографию (ПЭТ/КТ). Возможности метода магнитно-резонансной томографии с диффузионно-взвешенным исследованием (МРТ-ДВИ) всего тела при оценке степени регрессии лимфомы изучены недостаточно. Цель: сравнить диагностическую эффективность МРТ-ДВИ всего тела и ПЭТ/КТ при определении степени регрессии лимфомы после завершения химиотерапии. Материалы и методы. В проспективное исследование включены 105 взрослых пациентов с лимфомой, которым после завершения химиотерапии выполнили МРТ-ДВИ всего тела и ПЭТ/КТ и которые находились под наблюдением не менее 6 месяцев. Для интерпретации МРТ-ДВИ использовали предложенную нами 5-уровневую шкалу (Минская шкала). Для интерпретации ПЭТ/КТ использовали 5-уровневую шкалу Довиль. Категории оценки 1–3 считали признаком полной регрессии опухолей, категории 4–5 — признаком неполной регрессии. Результаты. Согласно стандарту диагностики полная регрессия опухолей установлена у 77% пациентов, неполная регрессия — у 23%. Оценка степени регрессии при МРТ-ДВИ и ПЭТ/КТ совпала у 89% пациентов. Согласие МРТ-ДВИ (к =0,76, р=0,000) и ПЭТ/КТ (к =0,78, р=0,000) со стандартом диагностики хорошее. Чувствительность, специфичность, точность, положительное и отрицательное прогностическое значение МРТ-ДВИ составили 66,7; 100,0; 92,4; 100,0 и 91,0%, ПЭТ/КТ — 83,3; 95,1; 92,4; 83,3 и 95,1% соответственно. Диагностическая эффективность методов достоверно не различается (р=0,32). Наиболее частой причиной неверного установления степени регрессии при МРТ-ДВИ были неувеличенные лимфоузлы, при ПЭТ/КТ — метаболически активные неопухолевые заболевания. 3-летняя выживаемость без прогрессирования при отрицательном и положительном результатах МРТ-ДВИ составила 93 и 25% (р=0,000), 3-летняя общая выживаемость — 97 и 70% (р=0,011) соответственно. Выводы. МРТ-ДВИ всего тела и Минская шкала рекомендуются к использованию у пациентов с лимфомой для определения степени регрессии опухолей после завершения химиотерапии как нерадиационная и эффективная альтернатива ПЭТ/КТ.

Введение. Дисферлинопатии — это фенотипически гетерогенная группа наследственных мышечных дистрофий, обусловленных мутациями в гене дисферлина (DYSF). Дебют в подростковом возрасте преимущественно у физически развитых пациентов в сочетании с часто подострым повышением сывороточной креатинфосфокиназы и отечными изменениями мышц при магнитно-резонансной томографии (МРТ) часто приводит к диагностическим ошибкам. Цель исследования: определить наиболее типичный магнитно-резонансный (МР) паттерн поражения мышц тазового пояса и нижних конечностей у пациентов с дисферлинопатиями. Материалы и методы. Обследовано 40 человек, среди которых 20 пациентов с клинической картиной дисферлинопатий с равным соотношением фенотипов Миоши и поясно-конечностной мышечной дистрофией (ПКМД) и средним возрастом — 35 (24; 44) лет. Комплексное клинико-инструментальное обследование включало неврологическое, электронейромиографическое и молекулярно-генетическое исследование (NGS). Магнитно-резонансная томография мышц тазового пояса и нижних конечностей проведена 20 пациентам и эквивалентной по полу и возрасту контрольной группе. Результаты исследований. Использование полуколичественных МР-показателей — относительной интенсивности сигнала — D (D=Т1 мышцы (STIR) /Т1(STIR) подкожно-жирового слоя) позволило сформулировать характеристики общего типичного МР-паттерна вовлечения мышц при дисферлинопатиях. Наиболее часто отмечалось повышение интенсивности относительного сигнала D, Т1-ВИ в задней группе мышц бедер и голеней, свидетельствующее о жировой инфильтрации, тогда как снижение величин D, STIR наблюдалось в передних и медиальных мышцах бедер, что отражало наличие отека, предшествующего замещению жировой тканью данных мышц. Заключение. Кроме общего представления о вовлечении мышц при дисферлинопатиях, целесообразно рассматривать «ранний», «типичный/завершенный» и «поздний» МР-паттерны дисферлинопатий, повышающие эффективность диагностики данного заболевания. В дифференциальной диагностике фенотипа Миоши от ПКМД следует ориентироваться на сохранение нормальных величин D, Т1-ВИ от m. gluteus maximus и m. popliteus на всех стадиях заболевания.

Руководство для рентгенологов Британского Общества Торакальной Радиологии (BSTI — British Society of Thoracic Imaging).

Перевод: Д. Ф. Вардиков, А. С. Жорина.