Ученые Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта совместно с коллегами из Санкт-Петербурга создали модели машинного обучения для диагностики образований в легких. Разработка позволит с высокой точностью различать не только злокачественные и доброкачественные очаги, но и конкретные виды доброкачественных образований, такие как гамартома и туберкулома. Это поможет пациентам получить более точный и быстрый диагноз, избежав таких болезненных процедур, как биопсия.
Патологические образования в легких обнаруживаются у многих пациентов, которым делают рентген грудной клетки или компьютерную томографию. Ученые определили параметры для диагностики очагов: возраст пациента, размер поражения, четкость контуров и другие рентгенологические характеристики. После тестирования три модели машинного обучения (Дерево решений, Случайный лес и CatBoost) показали высокую точность — более 80% — в классификации очагов.
«Компьютерные модели помогут врачам различать не только очаги в легких на доброкачественные и злокачественные, но и конкретные виды доброкачественных образований, такие, как гамартома и туберкулома. Это позволяет более точно диагностировать состояние пациента, что снижает риск неправильного лечения и уменьшает количество нежелательных и рискованных процедур. Пациенты смогут получать более точные и быстрые диагнозы, что повысит эффективность их лечения», — прокомментировала результаты работы директор Центра прикладной нелинейной динамики БФУ им. И. Канта, ведущий научный сотрудник СПб НИИ Фтизиопульмонологии Анастасия Лаврова.
Для дальнейшей работы научная команда планирует увеличить объем данных для обучения моделей, что позволит улучшить их точность и надежность.
«Мы собираемся также исследовать дополнительные источники данных — молекулярные и генетические характеристики опухолей, что может существенно увеличить информативность моделей и улучшить прогностические показатели. Кроме того, важно провести верификацию наших моделей на более широких выборках пациентов, чтобы проверить их эффективность в различных клинических условиях и среди различных популяций», — добавил ведущий специалист–рентгенолог, главный врач Hiveomics LTD (Израиль) Павел Гаврилов.
Результаты исследования специалистов БФУ им. И. Канта, Санкт-Петербургского НИИ Фтизиопульмонологии и Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета опубликованы в авторитетном научном журнале The European Physical Journal Special Topics. Исследование выполнено в рамках госзадания Минздрава 2024-2026 гг. (СПб НИИФ) и поддержано программой Минобрнауки России «Приоритет-2030» (БФУ им. И. Канта).
