Mladý Slovák vytrénoval umelú inteligenciu. Teraz dokáže nájsť „chyby“ v mozgu

Martin Tamajka, doktorand zo Slovenskej technickej univerzity, sa zapíše do dejín.

Podarilo sa mu niečo, čo umožní lekárom mať viac času na liečbu pacienta a neprehliadnuť chorobu. Umelú inteligenciu naučil vyhodnocovať snímky mozgu z vyšetrenia magnetickou rezonanciou.

Uľahčenie diagnostiky

Martin vytvoril program, ktorý dokáže automaticky vyhodnotiť množstvo 3D snímok, ktoré vzniknú pri jednom vyšetrení magnetickou rezonanciou.

V projekte sa zatiaľ zameral na snímky mozgu. Program, ktorý urobil, mozog zatrieďuje do troch skupín – šedú hmotu, bielu hmotu a mozgovomiechovú tekutinu. Počítač pri tomto zatrieďovaní dokáže nájsť anomálie a upozorniť na ne lekárov.

Uľahčuje tak diagnostiku ochorení ako Alzheimerova choroba, demencia, skleróza multiplex či nádory mozgu.

STU

Doteraz takto snímky najčastejšie vyhodnocovali rádiológovia. Program Martina Tamajku im ušetrí hodiny monotónnej práce. Snímky môže program spracovať napríklad v noci a lekára budú ráno čakať informácie potrebné pre stanovenie diagnózy a určenie liečby.

V prvom kroku bolo potrebné umelú inteligenciu naučiť čítať, čo vidí na snímke a správne jednotlivé časti 3D obrazu – voxely (3D pixely) - rozlišovať a zhlukovať do zmysluplných celkov – supervoxelov. Najskôr musí program odstrániť okolité tkanivá ako lebka, oči a ďalšie nedôležité časti obrazu a umelá inteligencia musí potom správne zatriediť časti mozgu do šedej, bielej hmoty a mozgovomiechovej tekutiny. Neurónovú sieť som ,učil' rozpoznávať len zdravé mozgy, a teda pri anomáliách ako napríklad nádor si nebude istá, kam časť snímky zaradiť. Toto môže byť upozornenie pre lekára, že v mozgu niečo nie je tak, ako má byť,“ vysvetľuje Martin Tamajka.

Nahradí rádiológov?

Martin musel v prvom rade stanoviť viac ako 50 parametrov, pomocou ktorých umelá inteligencia snímky vyhodnocuje. Potom nasledovalo samotné učenie pod dohľadom „trénera“.

Učenie prebiehalo pomocou stoviek snímok zdravého mozgu. V treťom kroku už umelá inteligencia pracovala sama a nasledovalo porovnanie jej výsledkov s výsledkami rádiológov. Neviedla si zle, odlišnosť bola v rozsahu, v akom je to bežné aj vtedy, keď snímky vyhodnocujú ľudia.

Metóda, ktorú doktorand Fakulty informatiky a informačných technológií Slovenskej technickej univerzity vyvinul, sa dá použiť aj na segmentáciu iných orgánov ľudského tela. Ako hovorí Tamajka, stačí umelú inteligenciu naučiť čítať snímky iného orgánu. Na projekte Tamajka spolupracoval s jedným z najväčších svetových výrobcov a dodávateľom medicínskych zariadení.

Zdroj: Slovenská technická univerzita

Vianočné tipy na darček