Ультразвуковое исследование основано на отражении звуковых волн от тканей: датчик посылает импульсы, а эхо, вернувшись с разной задержкой и интенсивностью, формирует контуры органов. Однако на снимке яичника трудно отличить безобидную кисту — полость, заполненную жидкостью, — от твёрдого ракового узла. Даже специалисты проводят границы по-разному, а это напрямую влияет на выбор лечения.
Программа OvAi Focus решает эту задачу, обучаясь на тысячах размеченных примеров. Её принцип напоминает спектроскопию — метод, при котором излучение раскладывается на составляющие длины волн для анализа состава вещества: как астрофизики разлагают свет галактики на спектр, чтобы определить химический состав, так и алгоритм раскладывает ультразвуковую картинку на слои — вот жидкость в полости, вот плотная ткань, богатая углеродом, а вот здоровая строма (соединительнотканный каркас органа). Аналогия со спектроскопией упрощает реальную математическую процедуру: нейросеть не измеряет спектр, а обучается выделять текстурные и эхогенные признаки, характерные для разных типов тканей.
После тестирования на 1081 женщине из шести клиник программа показала высокую точность. Для всей опухоли совпадение с контурами врача (метрика DICE, которая измеряет степень перекрытия двух областей) достигло 0,87, а для жидкой части — 0,85. Удивительно, что здоровый яичник программа опознала хуже — всего 0,62. Машине проще «видеть» патологию. Благодаря такой разметке врач быстрее оценит риски и не пропустит незаметную опасность.
Кисты яичников — настолько частое явление, что почти у каждой женщины хотя бы раз в жизни возникает микроскопическая киста, это часть нормальной работы организма.
Похожий принцип «разложи и смотри» лежит в основе фантастических медицинских сканеров из «Звёздного пути», которые мгновенно показывали любой орган в мельчайших деталях.