В брахитерапии — методе лучевой терапии, где источник излучения помещается непосредственно в опухоль, — хирурги вводят тонкие гибкие катетеры в поражённую ткань. На компьютерных томограммах эти катетеры выглядят как переплетённые светящиеся нити. Прежде врачи были вынуждены вручную обводить контуры каждого катетера на послойных снимках, что отнимало до часа драгоценного времени.

Новый алгоритм обучается на синтетических изображениях: в пустом цифровом объёме исследователи рисовали металлические полоски, имитирующие катетеры без окружающих тканей. Нейросеть осваивает фотометрию — измерение яркости пикселей, — а затем доучивается всего на десяти реальных примерах, перенося выученные паттерны на клинические данные. Затем в дело вступает физический трекер — вычислительный модуль, который распутывает нити, отслеживая локальное направление каждой и предотвращая их «слипание» в перекрывающихся областях. Этот принцип разделения наложенных сигналов знаком по спектроскопии — подобно тому, как призма разлагает смесь цветов на отдельные лучи, трекер декомпозирует перекрывающиеся проекции катетеров. В процессе работы трекер снижает энтропию — меру беспорядка в данных, — восстанавливая упорядоченную трёхмерную геометрию из хаоса пикселей.

Весь анализ занимает 12 секунд — быстрее, чем врач успевает открыть программу для ручной разметки. Это позволяет адаптировать план облучения прямо во время процедуры, оперативно реагируя на изменения. Неожиданный факт: трекер опирается на преобразование Хафа — математический приём, предложенный в 1962 году для анализа снимков с пузырьковых камер, где требовалось находить треки элементарных частиц. Сегодня этот же инструмент экономит часы в онкологии, соединяя физику высоких энергий с клинической практикой.