Eesti tehisaru aitab Tartu kliinikumil neeruvähki avastada

Eesti meditsiinitehnoloogia ettevõtte Better Medicine loodud tehisintellekti lahendus aitab radioloogidel kompuutertomograafia piltidelt neeruvähki märgata. Tartu Ülikooli Kliinikumis kuus kuud kestnud prooviperiood näitas, et algoritm tuvastas neljal patsiendil kasvaja, mis oli varasemates uuringutes kogenud arstide tähelepanu alt välja jäänud.

See on Eesti tervishoiu ja idufirmade jaoks oluline saavutus, sest tegemist ei ole pelgalt laborikatsetusega. Tehisaru töötab päris haiglas, toetab radioloogide igapäevaseid otsuseid ning aitab kasutada juba tehtud uuringute andmeid senisest tõhusamalt.

Miks on neeruvähki keeruline varakult avastada?

Neeruvähk võib haiguse algstaadiumis kulgeda peaaegu märkamatult. Väikesed kasvajad ei põhjusta sageli valu ega muid selgeid sümptomeid, sest neerud paiknevad sügaval kõhuõõnes. Samuti puudub neeruvähi jaoks tavapärane rahvastikupõhine sõeluuring, mis tähendab, et haigus avastatakse sageli juhuslikult mõne teise terviseprobleemi uurimise käigus.

Näiteks võib patsient sattuda haiglasse pärast kukkumist, luumurdu või kõhuvalu tõttu. Arstid teevad võimalike sisemiste vigastuste hindamiseks kompuutertomograafia ehk CT-uuringu. See annab kehast detailse kihilise kujutise, millelt on võimalik näha ka selliseid muutusi, mida esialgu otseselt ei otsitud.

Just neid suuri pildimahte analüüsib Better Medicine’i algoritm taustal. Masinõpe otsib neerudest väikseid kõrvalekaldeid, mis võivad olla teiste kudede varjus või tavapärases töövoos lihtsalt tähelepanuta jääda.

Kuidas Better Medicine’i lahendus töötab?

Tehisaru ei asenda radioloogi ega tee patsiendi ravi kohta iseseisvaid otsuseid. Selle roll on olla arstile täiendav kontrollikiht ehk teine silmapaar. Kui programm märkab pildil võimalikku kasvajat, annab see spetsialistile hoiatuse, mille põhjal saab radioloog piirkonda täiendavalt hinnata.

Inimese ja algoritmi koostöös ulatus kasvaja avastamise tundlikkus uuringu ajal 99,2 protsendini. See tähendab, et nende ühine töövoog aitas märgata peaaegu kõiki analüüsitud haiguskoldeid. Tegu ei ole siiski veatu süsteemiga. Tehisintellekt võib mõne juhtumi avastamata jätta ning samuti esineb valehäireid, mille puhul märgistatakse võimalik kasvaja piirkonnas, kus vähki tegelikult ei ole.

Seniste andmete põhjal jäi algoritmil märkamata ligikaudu neli protsenti neeruvähiga patsientidest. Umbes ühel protsendil vaadatud piltidest tõstis programm niinimetatud punase lipu ilma tegeliku kasvajata. Seetõttu jääb lõplik vastutus alati meditsiinispetsialistile.

Eestis loodud meditsiiniseade paistab rahvusvaheliselt silma

Better Medicine’i lahenduse eripära seisneb selles, et see on saanud meditsiiniseadme sertifikaadi ja Euroopa Liidu CE-märgise. Ettevõtte sõnul ei ole seni teistel kõhuõõne kompuutertomograafia põhjal neeruvähki otsivatel tehisarulahendustel samasugust ametlikku staatust.

CE-märgis tähendab, et toode vastab Euroopa Liidu kehtestatud ohutus- ja toimivusnõuetele. Eesti haiglate jaoks on see oluline, sest sertifitseeritud tarkvara saab kasutada tervishoiuasutuse ametlikus töövoos ning arstide otsuste toetamiseks. Samuti annab see idufirmale võimaluse liikuda Eesti turult edasi teiste Euroopa riikide tervishoiusüsteemidesse.

Praktiline kasu Tartu Ülikooli Kliinikumis

Tartu Ülikooli Kliinikumis läbib algoritmi abil igal kuul ligikaudu 800 kompuutertomograafia uuringut. Radioloogid leiavad nende piltidelt keskmiselt umbes kümme neeruvähi juhtu kuus ning tehisaru aitab ligikaudu iga pooleteise kuu jooksul tuvastada veel ühe lisajuhtumi.

Varasem diagnoos võib patsiendi jaoks tähendada rohkem ravivõimalusi ja väiksemat ravi koormust. Tervishoiusüsteemi vaates võib õigeaegne sekkumine vähendada vajadust keerukamate protseduuride, pika haiglaravi ja hilises staadiumis ravi järele. Ettevõtte hinnangul võib ühe varakult avastatud patsiendi kohta sääst ulatuda umbes 100 000 euroni.

Laiemalt kasutusele võttes võiks selline tehnoloogia ettevõtte hinnangul aidata Eesti tervishoiul säästa aastas kümneid miljoneid eurosid. Tegelik mõju sõltub siiski sellest, kui paljud haiglad lahenduse kasutusele võtavad, kuidas korraldatakse järelkontrolli ning milline on algoritmi täpsus eri patsientide rühmades.

Tehisaru kasutusvõimalused ja järgmised sammud

Neeruvähi tuvastamine on Better Medicine’i pikema arendusplaani üks esimesi rakendusi. Ettevõte töötab ka maksa ja kõhunäärme haiguste analüüsimiseks mõeldud mudelitega. Tulevikus soovitakse masinõppesse kaasata lümfisõlmede hindamine ning liikuda lahenduse poole, mis suudaks ühe uuringu käigus vaadelda kogu keha.

Selline areng võiks muuta radioloogia töövoogu märgatavalt tõhusamaks. Arst saaks ühelt uuringult automaatse eelhinnangu mitme võimaliku terviseriski kohta, samal ajal säiliks spetsialistil võimalus tulemused üle kontrollida ja kliinilise taustaga siduda.

Mida see tähendab Eesti patsientidele ja haiglatele?

Eesti patsiendi jaoks ei tähenda tehisaru kasutuselevõtt seda, et arst asendatakse algoritmiga. Pigem võib see vähendada inimese eksimuse riski olukorras, kus radioloog peab läbi vaatama väga suure hulga keerukaid pilte. Haiglatele tähendab tehnoloogia võimalust parandada olemasoleva personali töö kvaliteeti ilma iga uuringu jaoks täiendavat pildistamist tegemata.

Samas tuleb tähelepanu pöörata andmekaitsele, algoritmide läbipaistvusele ja tulemuste regulaarsele kontrollimisele. Meditsiinilised pildid on tundlikud isikuandmed ning tehisintellekti arendamine eeldab ranget ligipääsu- ja kasutuskorraldust. Better Medicine’i arendustöö näitab, et just andmetele ligipääs ja regulatiivsete nõuete täitmine on meditsiinilise tehisaru loomisel üks keerulisemaid etappe.

Eesti tehnoloogiasektori jaoks on see näide, kuidas kohalik idufirma saab ühendada tarkvaraarenduse, meditsiiniuuringud ja Euroopa regulatiivse raamistiku. Kui lahendus suudab järjepidevalt parandada vähktõve varajast avastamist, võib Eesti loodud meditsiinitehnoloogiast saada väärtuslik ekspordiartikkel ning oluline tööriist haiglate igapäevases otsustamises.