Белорусские ученые создали систему, которая диагностирует меланому по фотографии
Точность программы превышает 80%, правда, пользуются ей пока немногие. 42.СМИ изучил новинку и узнал о ее перспективах.
«Люди с тяжелыми случаями поступают очень поздно»
Меланома — один из самых опасных видов рака кожи. Она может несколько лет оставаться незамеченной в поверхностных слоях кожи, а после быстро распространиться по лимфатическим и кровеносным сосудам в другие органы.
В Беларуси регистрируют до 700 случаев заболевания в год. В 90% случаев злокачественные опухоли развиваются из родинок. Важно, что меланома, замеченная на ранней стадии, излечима.
Точный диагноз «меланома» может поставить только специалист-онколог, а такие врачи есть далеко не в каждой поликлинике.
— По словам наших коллег-медиков, это довольно серьезная проблема: к специалистам поступает очень много пациентов без меланомы. А с другой стороны — люди с тяжелыми случаями поступают очень поздно, когда уже ничего нельзя сделать, — рассказывает Вячеслав Баркалин, заведующий Лабораторией динамики систем и механики материалов БНТУ.
Диагноз по фото
Ученые из БНТУ нашли инструмент, который позволяет заметить опасную болезнь даже человеку без специальной подготовки. Небольшое устройство — дерматоскоп — фотографирует подозрительную родинку, а компьютерная программа анализирует изображение.
Специалисты использовали готовый прибор, дополнив его собственным алгоритмом. Программа MelaSearch находит границы новообразования, «убирает» с изображения волосы и блики, а после определяет, что на фото — обычная родинка или признак болезни.
— У нас два алгоритма анализа изображений. Первый — «традиционный». Он анализирует свойства изображения — набор цветов, изрезанность границ, асимметрию изображения, — объясняет Вячеслав Владимирович. — Для меланомы существует достаточно четкий набор признаков, которые позволяют поставить диагноз.
Для такого анализа используют известную систему ABCDE. Здесь A — асимметричность родинки, B — неровный край (border irregularity), C — неодинаковый цвет разных частей (color), D — диаметр более 6 миллиметров, E — изменчивость (evolving). Все это признаки возможного заболевания. Также программа обращает внимание на пигментные сети, специфические точки и глобулы.
— Это распространенный способ. Но у нас есть и второй алгоритм. Он работает непосредственно с базой данных: полученное изображение сравнивается со всеми изображениями, для которых уже выставлены диагнозы.
Базу для программы собрали белорусские врачи: они делали снимки подозрительных новообразований своих пациентов и вносили в систему свои заключения. Сейчас в базе около 200 изображений: 40 клинических случаев меланомы и 160 самых разнообразных родинок.
В результате программа оценивает риск болезни в процентах. Есть три варианта диагноза — «риск невысок», «присутствует риск меланомы» и «риск высокий». На каждую фотографию два «ответа» — по одному от каждого алгоритма. Также система показывает фото четырех похожих случаев и диагнозы, которые им выставили специалисты-онкологи.
Лучше перестраховаться
Проверяем темное пятнышко на руке фотографа: программа сообщает, что на меланому это не похоже. А вот на снимок из архива у системы двойная реакция: по признакам изображения — «риск невысок», а по результатам анализа базы — «высокий риск меланомы». Чему верить? «Худшему», — советуют разработчики.
Обычно, если есть подозрения, родинку полностью удаляют, а после проводят гистологическое исследование. Оно наверняка определяет, было ли образование злокачественным.
Попробовать воспользоваться программой может любой желающий на сайте проекта http://www.ihsit-cd.eu/index.php?id=test. Правда, результат работы алгоритма зависит от того, на каком приборе получено изображение. Лучше всего использовать такой же дерматоскоп, как у ученых. При использовании обычной фотографии точный диагноз не гарантирован.
Изображения обрабатываются на суперкомпьютерном кластере, который стоит в одном из корпусов БНТУ. Диагноз «возвращается» примерно через 20 секунд.
Сейчас программа установлена у врачей-онкологов в 9 белорусских учреждениях. Три из них находятся в Минске, остальные — в Витебске, Гродно, Могилеве и Полоцке.
Если мнение доктора разойдется с диагнозом системы, разумнее всего перестраховаться.
— Даже если программа не обнаружит подозрений, а у врача подозрение будет, он отправит пациента на исследование, — объясняет один из авторов разработки Яна Долгая. — С другой стороны, если у самого врача подозрений не будет, а программа «скажет», что риск есть, это тоже будет поводом отправить пациента на исследование.
Точность — более 80%
Точность программы, по замерам ученых, превышает 80%. Если база будет больше, то алгоритм станет точнее.
— В принципе точность определения меланомы можно довести до 90 с лишним процентов. Но тогда он будет захватывать и достаточно существенную часть лишних изображений, будет происходить «передиагностика», — рассуждает Вячеслав Владимирович. — Поэтому мы отладили алгоритм так, чтобы уменьшить число ложных «срабатываний».
Интересуемся, кто точнее в постановке диагноза — человек или компьютерный алгоритм.
— Все зависит от квалификации врача. Есть такие врачи, которые даже без увеличительного стекла успешно работают. Но таких единицы. Большинство врачей в поликлиниках не в состоянии этого сделать, ведь там основная задача — перенаправить пациента к специалисту. В этом случае алгоритм точнее.
Проект получилось реализовать благодаря гранту Евросоюза в размере около 900 тысяч евро, выделенному по программе трансграничного сотрудничества Латвия — Литва — Беларусь на проект «Повышение качества медицинского обслуживания посредством использования информационных технологий для диагностики рака кожи и рака легкого».
Задействовано было пять организаций из Беларуси и Литвы. В разработке алгоритмов диагностики меланомы приняли участие специалисты из Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси. Также участвовали медики из РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова и Витебского государственного медицинского университета.
Сейчас проект окончен. У ученых из БНТУ есть задумки о том, как систему можно развить. Правда, что из этого получится реализовать — пока неизвестно.
— Мы надеемся шагнуть в сторону, — делится планами Вячеслав Баркалин. — Вообще говоря, с использованием этой программы квалификация онколога не требуется. Мы же не выставляем диагноз и не делаем операцию, а выявляем подозрительный случай, чтобы человек вовремя попал к врачу. Эту процедуру может делать человек с очень поверхностным медицинским образованием. Например, ее можно проводить во всевозможных СПА-салонах и косметических кабинетах.
Чтобы дерматоскопы появились в разных заведениях, ученые думают о том, как удешевить устройство.
— Попытаемся разработать свой дерматоскоп, где фотография передавалась бы по Wi-Fi. Мы хотим сделать так, чтобы дерматоскоп через интернет посылал изображение на наш суперкомпьютерный кластер, а он будет оценивать риск наличия заболевания.
Одновременно в этом процессе могут участвовать врачи, которые будут анализировать снимки, полученные непрофессионалами, строить экспертные оценки и выдвигать рекомендации по развитию системы.
Алгоритм можно перенести на другие болезни
Кстати, меланома — это не единственная болезнь, которую в теории возможно диагностировать по снимку.
— Наш второй алгоритм можно перенести на другие заболевания. Если говорить о кожных заболеваниях — можно диагностировать другие виды рака: базалиому, карциному… Там тоже основная проблема — ранняя диагностика.
Также в планах ученых — разработать диагностическое приложение для смартфонов. Для этой задачи они надеются привлечь студентов.
— Достаточно ли будет камеры на смартфоне — мы пока точно не знаем. У дерматоскопа кольцевая вспышка, которая использует поляризованный свет. Но для диагностики по поиску сходных изображений это может быть несущественно. Все изображения будут «портиться» более-менее одинаковым образом, поэтому сходство при этом может не теряться.
Ученые не дают гарантий того, что такую программу сделать удастся. Но в случае успеха разработку советуют ждать не раньше следующего года.
Анна Ермаченок / Фото: Дмитрий Брушко / 42.СМИ
Меланома. Лечение меланомы. Профилактика меланомы летом
Многие женщины живут по принципу: если на дворе конец августа, а ты не загорела - лето прошло зря. Поэтому планирование летнего отдыха у части населения начинается едва ли не с окончанием новогодних праздников. Но, увлекшись бронированием туров и покупкой пляжных нарядов, необходимо помнить о некоторых мелочах, которые в итоге могут не только предотвратить определенные проблемы, но в некоторых ситуациях даже спасти жизнь.
В частности, важно знать, что загар может быть не только ровным и красивым, но и опасным. Принятие солнечных ванн - процедура для организма приятная, но не стоит забывать и о способности ультрафиолета провоцировать проявление на коже пигментных образований. Невусы (родимые пятна), другие доброкачественные образования - это не так страшно, однако в ряде ситуаций любовь к солнечной инсоляции может привести к такому злокачественному образованию кожи, как меланома. Что представляет собой эта разновидность рака кожи, в чем ее коварство, какие методы диагностики способствуют раннему выявлению, Modus vivendi выяснял у врача-дерматовенеролога Екатерины ЕРЫГИНОЙ.
АКТУАЛИЗАЦИЯ МЕЛАНОМЫ
Ультрафиолет опасен тем, что при неконтролируемом увлечении им имеющиеся на теле родинки могут расти и трансформироваться в злокачественные образования, и меланома кожи - самое страшное из них.
«Меланома внешне проявляется как та же родинка, однако имеет некоторые отличия при более детальном инструментальном рассмотрении (диагностика «на глаз» не приветствуется).
Этот вид рака кожи чрезвычайно опасен тем, что может молниеносно приводить к метастазам, исключительно опасным для жизни. Именно поэтому очень важно, обнаружив какое-либо пусть даже маленькое образование на коже или изменение уже имеющегося (родинки, папилломы и т.д.), незамедлительно проконсультироваться с врачом. Чем раньше будет диагностирована меланома, тем выше шанс вылечить заболевание», - Екатерина Ерыгина подтверждает чрезмерную опасность меланомы для здоровья и даже жизни.
ПРИЧИНЫ МЕЛАНОМЫ
К основным провоцирующим факторам появления заболевания можно отнести генетическую предрасположенность - причем наследуется не сама болезнь, а вероятность ее проявления при определенных условиях жизни. «Важную роль при этом играет тип кожи человека, - поясняет специалист. - Дерматологи выделяют 7 типов кожи, и чем кожа светлее, тем выше риск возникновения пигментных образований».
Второй распространенный фактор риска также на поверхности - чрезмерное пребывание на солнце.
Недаром врачи настоятельно не рекомендуют загорать в наиболее опасное время (с 11 до 16 часов) и всем советуют наносить на тело защитные крема, а лучше всего - прикрывать наиболее уязвимые участки кожи при сильном солнцепеке.
Стоит задуматься и людям с наличием на коже большого количества родинок, представляющих доброкачественные пигментные образования.
«Меланомы могут провоцироваться и малейшей травматизацией этих образований - поцарапали, порезали и т.д., - призывает к бдительности дерматовенеролог.
- Если говорить об особенностях организма человека, наличии каких-то сопутствующих заболеваний, то это вряд ли таит какую-то опасность. Единственное, могут сказаться какие-то моменты гормонального характера - физиологические проявления (особенно внимательным стоит быть женщинам в период беременности, кормления грудью), а также патологические изменения гормонального фона, что также может располагать к образованию пигментных пятен».
Что касается возрастных групп риска, то если раньше некоторые специалисты считали, что наиболее подвержены меланомам женщины в возрасте старше 50 лет, то теперь о каких-то безопасных барьерах речь не ведется. Меланоме покорны все возрасты: случаи заболевания регистрируются в т.ч. и у подростков.
СИМПТОМЫ МЕЛАНОМЫ
Говорить о клинической картине в отношении меланом сложно: если пигментное пятно ведет себя спокойно, то, как уже отмечалось, на глаз определить его состояние крайне затруднительно. При этом Екатерина Ерыгина отметила симптомы, являющиеся тревожным звонком и поводом для консультации у профильного специалиста: «
Насторожить может ассиметричная форма родинки (края имеют неправильную зубчатую форму). Также активное пигментное образование способно изменить свой окрас - становится неоднородного цвета, с преобладанием различных оттенков. Еще один тревожный симптом - родинка может начать расти, может беспокоить: чесаться, вокруг нее могут проявляться покраснения, а это в свою очередь опасно более легкой травматизацией. Если при этом образование еще и кровоточит - это объективные признаки, говорящие о том, что меланома присутствует, и она очень активна».
Но все же основной проблемой для врачей является позднее проявление клиники - специалисты и пациенты теряют драгоценное время. Конечно, практически еженедельно посещать дерматологов или онкологов не стоит, но и пренебрегать профилактическими осмотрами нельзя. Это актуально после возвращения с курорта, особенно если вы заметили что-то необычное на своем теле. Благо сейчас на вооружении врачей есть возможность раннего выявления заболеваний кожи.
ДИАГНОСТИКА МЕЛАНОМЫ
«Сегодня существует ранний метод диагностики пигментных образований, включая меланомы, другие раковые и предраковые состояния кожи, - подтверждает специалист. -
Речь идет о дерматоскопии - неинвазийном методе, абсолютно безопасном для пациента.
Дерматоскоп - прибор, при помощи которого можно посмотреть пигментные образования кожи под многократным увеличением и определенным светом. Это дает возможность заранее увидеть специфические признаки того или иного образования (в т.ч. и меланому) на ранней стадии. На данный момент вряд ли стоит говорить о наличии этих современных приборов во всех медучреждениях, но в ряде клиник дерматоскопы помогают врачам эффективно диагностировать различные пигментные образования».
При этом дерматовенеролог предупреждает о чрезмерной опасности применения такого диагностического метода, как биопсия:
«В случае с меланомой это недопустимая процедура: врач не успеет поставить диагноз, как в организме могут появиться метастазы. Если диагностика при помощи того же дерматоскопа не подтверждает наличие меланомы, тогда при необходимости можно провести и биопсию».
ПРОФИЛАКТИКА МЕЛАНОМЫ
Специфических профилактических мер для предотвращения меланомы не существует, достаточно соблюдать меры предосторожности, которые довольно просты. Это уже упомянутое дозированное пребывание в радиусе прямых солнечных лучей, следование правилу «солнце в зените - человек в тени», а также использование в летнее время защитных кремов, светлых головных уборов и легкой одежды. Если имеется наследственная предрасположенность и у родственников были случаи меланомы, следует постоянно наблюдаться и проходить регулярные осмотры у дерматолога.
ЛЕЧЕНИЕ МЕЛАНОМЫ
Лечение меланомы сложное, и чем быстрее оно будет назначено и проведено, тем выше шанс поправиться. В первую очередь производится хирургическое удаление злокачественного новообразования с захватом небольшого количества здоровых тканей. Может потребоваться также удаление лимфатических узлов, расположенных близко к опухоли. После проведения операции пациенту назначается химиотерапия и лучевая терапия для закрепления результата.
«Если речь идет о меланоме и других видах рака, то выход только один - удаление,
- подтверждает Екатерина Ерыгина. - Если образование доброкачественное и оно не мешает пациенту, его можно оставить под наблюдением. Возможным его удалением может заняться врач-косметолог, дерматовенеролог. Если говорить о применении каких-то дополнительных препаратов, то они скорее способствуют общему укреплению организма и повышению иммунитета, но на лечение никак не влияют. Наблюдение либо удаление - третьего в данной ситуации не дано».
МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
- В проблеме выявления и лечения различных кожных заболеваний очень важна взаимосвязь дерматовенерологов с онкологами. Онкологи в силу чрезмерной загруженности, как правило, лишь исключают проблему по своему профилю - делают заключение, что активного онкопроцесса нет. Ответ перенаправляется к дерматовенерологу, и дальше иногда приходится работать по принципу «сражайтесь, как умеете». Онкологов также можно понять - нередко к ним направляют пациентов только на основании сомнений, появившихся на основании клинической картины, без каких-либо дополнительных подтверждений.
В этой связи вновь стоит упомянуть о пользе дерматоскопии, которая помогает выстраивать четкие взаимоотношения между специалистами. После проведенного дерматоскопического исследования сразу будет видно, кого из пациентов следует перенаправить к онкологу, а кого - оставить под своим наблюдением.
Ускорение процесса очень важно и для самого пациента, ведь для той же меланомы, как отмечалось, свойственна внезапность возможных проявлений.
