Представьте навигатор, который каждое утро прокладывает оптимальный маршрут, объезжая пробки и перекрытия. Подобно ему, новый агент на основе искусственного интеллекта перед каждым сеансом лучевой терапии заново строит траекторию для облучения. Используя свежий снимок компьютерной томографии (КТ), он за две минуты самостоятельно сегментирует — то есть выделяет — опухоль и здоровые органы, а затем рассчитывает, как провести пучок излучения, чтобы поразить цель и максимально сберечь соседние ткани.
В основе агента лежит глубокая нейронная сеть, обученная на множестве примеров. Она восстанавливает внутреннюю структуру тела по степени ослабления рентгеновских лучей (этот принцип напоминает спектроскопический анализ, где по поглощению излучения судят о составе вещества), и точно очерчивает границы опухоли. Получаемые планы облучения по точности не уступают созданным экспертами, а отклонение в дозе укладывается в клинически безопасные рамки. Метод испытали на опухолях головы, лёгких, брюшной полости и простаты с применением как фотонной, так и протонной терапии — и во всех случаях он продемонстрировал надёжность. Так наследие радиотерапии, начатое Марией Кюри и поддержанное открытиями Уильяма Лоренса Брэгга, сегодня получает цифрового штурмана, превращающего часы расчётов в минуты.
Удивительно, но система одинаково хорошо справляется с опухолями разной локализации — от головы до простаты — без какой-либо перенастройки. Она работает и с обычным излучением, и с протонным, как универсальный навигатор, которому всё равно, по городу прокладывать путь или по бездорожью.
Подобные системы напоминают ассистента GLaDOS из игры Portal, только вместо лабораторных экспериментов — точное управление излучением для спасения жизней.