Neurochirurgovia denne zachraňujú životy pacientov a vedia, že každý pacient pri operácii vyžaduje individuálny prístup zodpovedajúci diagnóze a histórii zdravotného stavu. Pri operácii sú postupy na vysokej technologickej úrovni, avšak operácii predchádza príprava, pri ktorej technologická úroveň používaných softvérových systémov nesleduje potreby samotného lekára.
Cieľom projektu NeurAI je priblížiť softvérové riešenia uľahčujúce proces predoperačnej prípravy technologickej úrovne postupov používaných počas operácií a zjednodušiť prácu neurochirurgov, ktorí denne zachraňujú ľudské životy a ich čas je veľmi vzácny. Podstatnú časť ich práce tvoria hodiny prípravy na samotnú operáciu, vďaka čomu vedia správne určiť potrebný prístup a identifikovať riziká. V súčasnosti kvôli ťažkopádnym a uzavretým nástrojom zaberá špecialistom príprava na operáciu celé hodiny. Aktuálne používané nástroje pri príprave sú neefektívne, používateľsky neprívetivé, uzatvorené aktuálnemu pokroku v oblasti umelej inteligencie vo vede a neurochirurg kvôli nim stráca drahocenný čas. Práve tieto problémy sa snažíme pomocou aplikácie NeurAI odstrániť.
NeurAI: Detail pacienta s prebiehajúcou segmentáciou od umelej inteligencie na MRI snímkovaní “FLAIR” pre vyšetrenie z 15.4.2023.
Softvérová podpora v rámci predoperačnej prípravy
Počas prípravy na operáciu potrebuje neurochirurg vyhodnotiť stav pacienta a pripraviť plán operácie. V istých prípadoch, kde je potrebná kvantifikácia nálezu, veľmi presná lokalizácia a jeho sledovanie v čase, je vhodnou technikou pre prípravu tzv. segmentácia anomálií na MRI snímkach. MRI snímkovanie produkuje po sebe nasledujúci sled stoviek rezov v pomyselnom 3D skene pacienta. Preto segmentácia v nich pre špecialistu znamená manuálne vypĺňanie nálezu vo forme obkresľovania na každom reze. Práve tento krok prípravy je možné robiť iba z nemocnice a v príprave trvá najdlhšie. Táto rutinná činnosť špecialistu vytvára priestor pre zvýšenie efektivity práce za pomoci softvérového riešenia, v ktorom môže lekárovi asistovať a šetriť čas integrovaná umelá inteligencia, špecializovaná na segmentácie istých druhov nálezov.
Naše riešenie
Vo webovej aplikácii NeurAI neurochirurgom otvárame dvere k jednoduchšej a efektívnejšej práci počas prípravy na operácie v používateľsky príjemnej aplikácii za pomoci umelej inteligencie. Práve umelá inteligencia je v dnešnej dobe v oblasti medicíny prelomová, keďže je schopná odborníkom urýchliť prácu asistovaním pri zdĺhavých úkonoch. Málokedy je však v praxi pre lekára využiteľná, keďže k nej neexistuje vhodne navrhnuté grafické rozhranie rešpektujúce jeho potreby. V aplikácii NeurAI ponúkame integráciu modelu umelej inteligencie v príjemnom používateľskom prostredí orientovanom na potreby zozbierané rozhovormi s odborníkmi v oblasti neurochirurgie, čím umožňujeme jednoduchý spôsob, ako požiadať umelú inteligenciu o automatickú segmentáciu anomálie v mozgu pacienta. Špecialista následne výstupy prekontroluje a vykoná želanú analýzu segmentov potrebnú pre prípravu na zákrok.
Architektúra NeurAI riešenia. Využívajú sa 2 REST API – jedno pre prácu s citlivými údajmi v rámci nemocnice a druhé pre prácu s anonymizovanými dátami a modelom umelej inteligencie aj mimo nemocnice.
Aplikácia NeurAI zároveň oslobodzuje neurochirurga od potreby prípravy na operáciu priamo z nemocnice. Vďaka nášmu modulárnemu riešeniu s dôrazom na bezpečnosť citlivých pacientských dát si môže špecialista z nemocničnej siete do aplikácie jednoducho importovať všetky údaje o svojich pacientoch. Tieto údaje sú následne zašifrované, anonymizované pre možnosť práce mimo nemocnice, a uložené do cloudu, čo umožňuje prípravu na operáciu odkiaľkoľvek, aj z iného pracoviska. To otvára priestor širších odborných konzílií a zjednodušuje proces získania tzv. druhého názoru, čo môže byť budúcim rozšírením aplikácie.
O nás
http://labss2.fiit.stuba.sk/TeamProject/2022/team23/ Projekt NeurAI vyvíjame ako tím študentov Fakulty Informatiky a Informačných Technológií STU v zložení Kristína Čopíková, Ľubomír Dlhý, Ladislav Gaža, Michaela Gubovská, Jakub Hajdu, Miroslav Hájek a Sofia Mlynarčíková, pod vedením Ing. Miroslava Laca, PhD. v spolupráci s odborným špecializovaným pracoviskom Neurochirurgickej kliniky Univerzitnej nemocnice sv. Michala v Bratislave.