Na zdraví záleží zo všetkého najviac, preto ak príde choroba, treba čo najskôr zakročiť, predovšetkým, ak sa to týka rakoviny. Včasná diagnóza vie ovplyvniť celý priebeh liečby, preto sme my v Brain:IT spolu s Onkologickým ústavom Sv. Alžbety pomohli vytvoriť softvér, ktorý pomáha patológom exaktne zistiť a vyhodnotiť stav a priebeh rastu nádoru – proliferačnú aktivitu.
Charakteristika zákazníka
Onkologický ústav sv. Alžbety je moderným zdravotníckym zariadením, ktoré slúži potrebám onkologických pacientov z celého územia Slovenska. V Onkologickom ústave sv. Alžbety je 7 posteľových oddelení: chirurgické, onkogynekologické, maxilo–faciálnej chirurgie, intenzívnej medicíny, interné, rádioterapeutické a nukleárnej medicíny. Laboratóriá ústavu majú ako jedno z mála pracovísk na území Slovenskej republiky akreditáciu pre celú Európsku úniu.
Onkologický ústav sv. Alžbety investuje do nadobudnutia nových diagnostických a liečebných zariadení, ako aj na ďalšie skvalitnenie starostlivosti o pacientov. Tomuto vývoju vpred napomáhame aj my v BRAIN:IT vďaka projektu, ktorý sme spolu s OÚSA vytvorili.
![ANNA](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2022/08/sestricka-436x1024.png)
Náročnosť projektu
Veľkosť
1/6
![Ikona úroveň 1](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2023/06/uroven1-1024x59.webp)
Finančná náročnosť
1/6
![Ikona úroveň 1](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2023/06/uroven1-1024x59.webp)
Časová náročnosť
3/6
![Ikona úroveň 3](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2023/06/uroven3-1024x59.webp)
Komplexnosť
5/6
![Ikona úroveň 5](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2023/06/uroven5-1024x59.webp)
Umelá inteligencia v digitálnej patológii
Zdravotníctvo je jednou z oblastí, kde má umelá inteligencia široké možnosti využitia. Všade tam, kde sa pri vyhodnocovaní a rozhodovaní vyžaduje objektivita a efektívnosť pri spracovaní medicínskych dát, je vhodné miesto pre podporný nástroj s využitím umelej inteligencie.
Naša výzva a ciele
Predpokladaný prínos výskumu spočíva v skvalitnení diagnostiky patológa. Pomoc pacientom so získaním čo najpresnejších výsledkov za čo najkratší čas. Vývoj softvéru/aplikácie, ktorý bude pomáhať patológom exaktne zistiť a vyhodnotiť stav a priebeh rastu nádoru – proliferačnú aktivitu. Vytvorená aplikácia tak stanoví presné percento pozitívnych nádorových buniek z celkového počtu nádorových buniek, pričom neberie do úvahy elementy ako sú strómy, lymfocyty či iné artefakty.
![ANNA Umelá Inteligencia](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/anna-umela-inteligencia-patologia.png)
Cieľ projektu
Primárnym cieľom projektu je vytvoriť počítačový program, ktorý za pomoci umelej inteligencie analyzuje z digitálnej fotografie zhotovenej z histologického preparátu percentuálne zastúpenie pozitívnych buniek vo vybranom imunohistochemickom farbení. Tento program je využívaný patológmi ako podporný nástroj pri stanovovaní kvantitatívne hodnotených markerov imunohistochemických farbení vo vzorkách nádorového tkaniva, a to v rutinnej bioptickej praxi. Týmto spôsobom sa zvýši presnosť hodnotených kvantitatívnych parametrov v imunohistochemických farbeniach ako aj odbremení hodnotiacich patológov od časovo náročných procesov, ktoré sú za asistencie umelej inteligencie vyhodnotené za pár sekúnd.
Toto sú niektoré z výhod nášho softvéru ANNA, ktorý pomôže patológom s vyhodnotením vzoriek. Výsledky budú rýchlejšie, objektívnejšie a presnejšie.
Motivácia - problém zákazníka
Podľa prieskumu odborníkov z OÚSA na danú problematiku vyhodnocovania vzoriek už existujú softvérové riešenia, ktoré sú ale finančne veľmi nákladné, pričom nedosahujú uspokojivé výsledky. Preto sa OÚSA v spolupráci s firmou Brain:IT dohodli na zmluvnej spolupráci, s cieľom vytvoriť počítačový program/softvér, ktorý bude riešiť danú problematiku pomocou umelej inteligencie.
Problémy:
- Časovo náročná analýza kvantitatívnych parametrov vyhodnocovaných pri imunohistochemickom zafarbovaní.
- Zlá presnosť pri kvantitatívnych parametroch.
- Počítanie mitotických figúr v tumore ručne patológom.
- Vyhodnotenie prítomnosti mikrometastáz v lymfatických uzlinách.
- Skríning cytologických vzoriek.
![Ikona Viac Pacientov](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/viac-pacientov.png)
Viac ošetrených pacientov
aplikácia šetrí čas, čo umožňuje patológom diagnostikovať viac pacientov
![Ikona Objektivita](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/objektivita.png)
Objektivita
zaistí objektivitu, keďže jej výstupom je presný výsledok a nie subjektívny odhad
![Ikona X](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/eliminacia-chyb.png)
Eliminuje chybovosť
eliminácia chýb, ktorá môže mať vplyv na konečnú diagnózu
Naše riešenie
Riešením popísaného problému by bol plne funkčný softvér, ktorý pomáha patológom určiť štádium rakoviny. My v Brain:IT sme preto vyvinuli softvér ANNA, ktorý ponúka modul pre kvantitatívne a semi-kvantitatívne hodnotenia imunohistochemického farbenia nukleárnych markerov. Môže určiť percento pozitívnych tumorových buniek zo zafarbovania, bez toho, aby počítala ostatné prítomné bunkové elementy.
![Umelá inteligencia ANNA](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/anna-umela-inteligencia-patologia-2-1-1024x560.png)
Ako funguje hodnotenie proliferačnej aktivity
Naša aplikácia ANNA, ktorá bola vyvinutá v spolupráci s Onkologickým ústavom Sv. Alžbety v Bratislave, je nástrojom pre podporu rozhodovania, ktorý pomáha patológovi exaktne zistiť a vyhodnotiť stav a priebeh rastu nádoru – proliferačnú aktivitu. Hodnotenie proliferačnej aktivity vo vzorkách od pacientov prebieha imunohistochemickým zafarbením nukleárnych markerov (hodnotenie proliferačného indexu pomocou Ki-67). Takto predspracované vzorky sú nasnímané digitálnym mikroskopom do elektronickej podoby a získaný digitálny obraz následne spracuje umelá inteligencia, ktorá na pozadí deteguje prítomnosť a množstvo nádorových buniek. Aplikácia tak stanoví presné percento pozitívnych nádorových buniek z celkového počtu nádorových buniek, pričom neberie do úvahy elementy, ktoré nepatria k nádorovým bunkám, napríklad strómy, lymfocyty či iné artefakty.
![logo anna gif](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2022/08/Brainit_anna_tmavy_gif.gif)
ANNA – Artifical Neural Nurse Assistant
Pre systém ANNA je vyvinutých viac modulov, s ktorými vie pracovať. Sú to:
- ANNA Micro-metastasis – Modul pre detekciu mikrometastáz v lymfatických uzlinách
- ANNA Mitotic – Modul pre monitorovanie mitotickej aktivity v nádoroch
- ANNA Cytological – Modul pre vyhodnocovanie výsledkov cytológie
Všetky moduly slúžia podobne ako nástroj pre podporu rozhodovania, s cieľom minimalizovať zdĺhavú manuálnu prácu doktorov/patológov, čo umožní zvýšiť efektivitu vyšetrení a prinesie časovú úsporu. Spracovanie a vyhodnotenie funguje rovnako ako v prípade hodnotenia proliferačnej aktivity, sú vytvorené snímky/skeny, ktoré sú ďalej vyhodnocované umelou inteligenciou.
Prínos pre zákazníka
- Určenie presného percenta pozitívnych tumorových buniek z celkového počtu tumorových buniek z imunohistochemického zafarbovania.
![Ikona Prínos zákazníka](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/prinos-zakaznik.png)
- o 60 % viac ušetreného času
- o 30 % viac vyšetrených pacientov
- Veľké zvýšenie presnosti kvantitatívnych parametrov vyhodnotených v imunohistochemickom zafarbovaní
Výhody aplikácie ANNA
Nový prístup oproti tradičnému vizuálnemu posudzovaniu:
- prináša objektivitu pri vyhodnocovaní
- zvyšuje efektivity spracovania vzoriek
- vytvára časovú úsporu, možnosť diagnostikovať väčšie množstvo pacientov
- eliminuje chybovosť ľudského faktoru (únava, nepozornosť)
- nevyžaduje náročný hardvér
![Ikona Výhody ANNA](https://brainit.sk/wp-content/uploads/2021/01/vyhody-anna.png)