Одна пара глаз хорошо, а две — лучше: как развивается рынок ИИ в медицинской визуализации

По данным Research & Markets, глобальный рынок искусственного интеллекта (ИИ) в медицинской визуализации вырастет с первоначальной оценочной стоимости в 21,48 миллиарда долларов в 2018 году до 264,85 миллиарда — к 2026 году. Таким образом, в среднем он будет расти на 36,89% ежегодно.

Характеристика рынка

Под медицинской визуализацией авторы исследования понимают диагностическую процедуру, которая включает в себя создание изображений органов человеческого тела, а также мониторинг работы и функционирования. С интеграцией искусственного интеллекта в здравоохранение и медицинскую визуализацию происходят изменения в способе проведения диагностики и всей процедуры. К тому же ИИ помогает применить персонализированный подход в лечении каждого пациента. 

Искусственный интеллект в основном состоит из двух типов: роботов и машинного обучения. Машинное обучение предполагает распознавание и применение алгоритмов в компьютерных системах для визуализации изображений. Тогда как роботы занимаются оказанием помощи пациентам, врачам и операторам в процедурах визуализации и диагностики.

Основными игроками рынка, по оценке Research & Markets, являются BenevolentAI, OrCam, Babylon, Freenome Inc., Clarify Health Solutions, BioXcel Therapeutics, Ada Health GmbH, GNS Healthcare, Zebra Medical Vision Inc., Qventus Inc, IDx Technologies Inc., K Health, Prognos, HUMA (бывший Medopad Ltd.), Viz.ai Inc., Voxel Technology, Renalytix AI plc, Beijing Pushing Technology Co. Ltd., Paige, mPulse Mobile, Suki AI Inc., BERG LLC, Zealth Inc., OWKIN INC. и Your.MD. Расскажем о некоторых из них.

Источник: Signify Research.

ИИ в онкологии

Компания Paige в 2018 году отделилась от онкологического центра Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Стартап использует машинное обучение, чтобы помочь патологам быстрее и точнее диагностировать рак простаты и груди по изображениям образцов тканей.

Paige надеется помочь врачам не только выявлять рак на самых ранних стадиях, но и разработать эффективные планы лечения и избежать ненужных операций из-за ложной диагностики. Все это должно снизить финансовую нагрузку на систему здравоохранения.

В мае этого года компания объявила о партнерстве с Quest Diagnostics для разработки программных продуктов, которые могут находить маркеры рака, которые, возможно, не были известны раньше, и которые могут помочь патологам и онкологам лучше диагностировать и другие типы рака.

Технология диагностики рака простаты Paige - первый продукт искусственного интеллекта, разработанный для онкологии, получивший звание «Прорывное устройство» Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Тесты показали, что алгоритм сократил время диагностики рака простаты примерно на 65%. При этом он выявлял рак простаты у четырех пациентов, у которых заболеванием не было первоначально диагностировано тремя опытными гистопатологами.

Разработчик ИИ для раннего обнаружения рака Koios Medical в текущем году объявила о стратегическом партнерстве с GE Healthcare.

Koios DS Breast — единственное одобренное FDA программное обеспечение для диагностики рака, использующее искусственный интеллект на ультразвуковых изображениях молочной железы, которое работает как второе мнение. А GE Healthcare обладает единственной одобренной FDA технологией дополнительного ультразвукового скрининга груди, специально разработанной для выявления рака в плотной ткани груди. Эта мощная комбинация дает пациентам и врачам абсолютно новые возможности.

Ожидается, что каждая восьмая женщина в США заболеет раком груди в течение своей жизни, что делает данный вид рака ведущим онкологическим диагнозом у женщин во всем мире. Этот риск еще выше для более чем 40% женщин с плотной тканью груди, которым требуется ультразвуковое исследование или МРТ в качестве дополнения к рутинной маммографии. Как можно более раннее обнаружение имеет решающее значение для увеличения выживаемости при одновременном снижении сложности лечения. Программное обеспечение Koios DS Breast AI было обучено на базе почти одного миллиона ультразвуковых изображений как злокачественных, так и доброкачественных образований груди из источников по всему миру, чтобы повысить точность диагностики врачей. Использование ИИ в сочетании с УЗИ значительно расширяет доступ к качественной помощи и ранней диагностике.

Программное обеспечение поддержки принятия решений Koios DS BreastTM одобрено и коммерчески доступно в США и интегрировано на международном уровне в ультразвуковые системы GE LOGIQTM E10 Series и LOGIQ P-Series и GE CentricityTM PACS.

Koios DS Breast или Smart Ultrasound ™, используемый вместе с Invenia ABUS 2.0, одновременно снижает количество ложноположительных интерпретаций, что приводит к меньшему количеству обращений пациентов и процедур биопсии, избавлению пациенток от лишнего стресса и опять же уменьшает нагрузку на систему здравоохранения.

Британский стартап Medopad, который два года назад объявил о ребрендинге в HUMA, работает над разработкой методов на основе искусственного интеллекта для создания и отслеживания “цифровых” биомаркеров. Недавно он заключил инвестиционный контракт на сумму 25 миллионов долларов с фармацевтическим гигантом Bayer. 

В конце сентября компании объявили о совместной работе над продуктом на базе искусственного интеллекта, который будет анализировать компьютерную томографию для улучшения диагностики рака легких.

Вместе Bayer и HUMA разработают модель машинного обучения, которая сможет различать различные формы немелкоклеточной карциномы легкого по данным визуализации. Они начнут с использования ИИ для определения отличительных характеристик каждой формы рака легких, а затем создадут инструменты машинного обучения на основе этих результатов.

Партнеры стремятся пересмотреть традиционный процесс повторных тестов для определения рака, которые часто бывают инвазивными и дорогостоящими.

«Вместо того, чтобы лечить всех пациентов с раком легких по стандартным схемам, наш продукт позволит врачам прописывать лекарства, исходя из конкретного онкогенного фактора опухоли», — подчеркнул глава онкологического подразделения фармацевтического подразделения Bayer Роберт ЛаКейз.

По его словам, в этой инициативе будет использован многолетний опыт компании Bayer в области онкологии и медицинской визуализации, а также знания HUMA в области программного обеспечения. 

Технологии лондонского стартапа анализируют данные о состоянии здоровья, собранные с помощью приложений и носимых устройств, и объединяют их с доступом к электронным медицинским картам пациентов, чтобы предложить платформу врачам — для оказания услуг телемедицины и медико-биологическим компаниям — для виртуальных клинических испытаний.

HUMA намерена объединить визуализацию, цифровое фенотипирование и геномику с реальными данными пациентов.

Fujifilm запустила проект по проверке эффективности своей технологии искусственного интеллекта в Индии. Проект будет осуществляться в NURA, скрининговом центре проверки здоровья, который компания открыла в феврале этого года в Бангалоре. 

NURA предлагает медицинские устройства Fujifilm, способные предоставлять диагностические изображения высокой четкости, а также медицинские ИТ-системы, основанные на технологии ИИ, для поддержки врачей, проводящих скрининг и тесты для диагностики рака и заболеваний, связанных с образом жизни. 

Проект, который планируется завершить к январю 2022 года, исследует данные компьютерной томографии грудной клетки около 2000 посетителей NURA, чтобы проверить на практике качество, скорость и точность постановки диагноза с использованием технологии на базе искусственного интеллекта. Интерпретация врачами данных компьютерной томографии, записанных в NURA и изученных с помощью ИИ, сравнивается с различными интерпретациями врачей, сделанными без поддержки технологии ИИ.

В кардиологии

Virtual Native Enhancement (VNE) — новая технология искусственного интеллекта для визуализации сердца. 

Гипертрофическая кардиомиопатия — наиболее распространенное наследственное заболевание сердца и самая частая причина внезапной сердечной смерти у молодых спортсменов. Это приводит к утолщению и развитию жесткости сердечной мышцы, что снижает ее способность перекачивать кровь и требует тщательного наблюдения со стороны врачей.

По словам исследователей, технология VNE позволит врачам чаще и быстрее получать изображения сердца и раньше обнаружить незначительные изменения в нем.

Технология также принесет пользу пациентам, страдающим аллергией на контрастное вещество, пациентам с тяжелой недостаточностью почек — группе, которой следует избегать использования этого агента.

В научном журнале Circulation команда исследователей сравнила свой подход искусственного интеллекта VNE с сердечно-сосудистой магнитно-резонансной томографией (CMR) с контрастом, которое сейчас используется для мониторинга гипертрофической кардиомиопатии, наиболее распространенного генетического заболевания сердца. 

Врачи обнаружили, что VNE дает изображения более высокого качества и лучше фиксирует признаки рубца в сердце. CMR-сканирование можно выполнять без контраста, благодаря чему экономятся средства и снижается, хотя и низкий, но все же существующий риск от применения контрастного вещества.

Хотя в рамках исследования изучался потенциал VNE у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией, создатели технологии предполагают, что она может использоваться и при многих других патологиях миокарда.

В скорой и неотложной помощи

Конек Viz.ai — ИИ в сфере неотложной медицинской помощи. В исследовании, содержащем самый большой на сегодня набор данных ИИ в области здравоохранения, программный продукт Viz LVO достиг 96% чувствительности и 94% специфичности при выявлении окклюзий крупных сосудов у 2544 последовательных пациентов из 139 больниц с использованием сканеров от нескольких производителей. 

Более быстрая сортировка с помощью Viz LVO позволяет выявлять и маршрутизировать большее количество пациентов, которым показана тромбэктомия, что значительно улучшает результаты лечения, снижает инвалидизацию и расходы, которые могли бы потребоваться на длительную реабилитацию.

В 2018 году Viz.ai вывела на рынок флагманский инструмент для автоматизированного анализа изображений перфузии головного мозга, а в 2020 году получила разрешение FDA на Viz ICH, который использует ИИ для автоматического выявления подозрений на внутричерепное кровоизлияние при компьютерной томографии. 

В спортивной медицине

Летом этого года разработчик решений ИИ для анализа медицинских изображений RSIP Vision анонсировал новый инструмент сегментации суставного хряща для точной неинвазивной оценки хондральных поражений при МРТ-сканировании. Программный модуль обеспечивает быструю и точную сегментацию суставного хряща на основе изображений МРТ-сканирований бедер, колен и лодыжек. Усовершенствованные алгоритмы RSIP Vision обеспечивают точное измерение местоположения и геометрии костно-хрящевых поражений, что позволяет врачу легко оценить степень повреждения, выбирать подходящее лечение и оценивать его эффективность. 

Поражения хондры особенно распространены среди молодых и активных пациентов, включая спортсменов. Во многих случаях они ограничивают способность человека заниматься спортом и даже влияют на его повседневную деятельность. 

Чтобы помочь врачу выбрать наиболее подходящую процедуру из множества процедур, сохраняющих хрящ, сначала суставной хрящ визуализируется с помощью МРТ, затем сегментируется с использованием ИИ. На выходе специалист получает данные о размере (диаметре), форме и границах поражения. Технология не зависит от производителя МРТ и может быть использована с любым томографом.

Вместо заключения

Согласно данным издания Tech Nation, в настоящее время США подает наибольшее количество заявок на патенты в области искусственного интеллекта: в период с 1998 по 2017 год было подано около 50 тыс. заявок. Китай не сильно отстал, подав около 41 тыс. заявок за тот же период. Речь идет о всех проектах в сфере ИИ, отдельная выборка по здравоохранению не приводится.

В Великобритании в настоящее время насчитывается более 1300 компаний, занимающихся ИИ, что на 600% больше, чем за последнее десятилетие, с совокупным оборотом почти в 2 миллиарда долларов и численностью сотрудников более 30 тыс. человек. После США и Китая страна занимает третье место в мире по объему частных венчурных инвестиций в компании ИИ. Эксперты отмечают, что в то время как инвестиции в «глубокие технологии» замедляются или даже сокращаются во многих странах и регионах, они продолжают существенно расти в Великобритании.

Корреспондент МВ и ФВ Екатерина Погонцева специально для evercare.ru