Zespół naukowców z Politechniki Śląskiej opracował system internetowy CIRCA do wspierania diagnostyki obrazowej COVID-19. Analiza jest wykonywana na podstawie zdjęć rentgenowskich płuc pacjentów.
- To dodatkowe narzędzie dla lekarzy jest teraz dostępne bezpłatnie w internecie pod adresem https://covid.aei.polsl.pl/ Z każdego miejsca na świecie można z niego korzystać nieodpłatnie - poinformowała w czwartek uczelnia.
Projekt zrealizowano we współpracy z Polskim Lekarskim Towarzystwem Radiologicznym i z kilkunastoma uczelniami i placówkami medycznymi z całej Polski. Bazę, na której podstawie system informatyczny rozpoznaje COVID-19, stworzono na podstawie ponad 1,2 tys. zdjęć RTG płuc osób chorych.
Internetowy system CIRCA ma wspierać i przyspieszać diagnostykę obrazową COVID-19 w szpitalnych oddziałach ratunkowych (SOR), ułatwiając na wstępną ocenę charakteru zmian w rejonie płuc pacjentów z zaburzeniami czynności oddechowych. Opracował go zespół pod kierunkiem dziekana Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej prof. dr. hab. inż. Joanny Polańskiej.
- Ponieważ objawy chorobowe we wczesnym stadium zapalenia płuc i COVID-19 są w większości bardzo podobne, pojawiła się potrzeba stworzenia narzędzia dla lekarzy niebędących radiologami, które mogłoby utwierdzić ich w przekonaniu, że ten obraz, który pozyskali w badaniu RTG, jest obrazem wskazującym rozwinięcie choroby w stronę COVID-19 - wyjaśniła prof. Joanna Polańska.
- Korzystamy ze sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego. Pokazujemy przykłady i określamy: to są płuca zdrowe, to są płuca z zapaleniem płuc, to są płuca covidowe. Program analizuje obraz do najmniejszych jego cząsteczek. Przez bardzo szczegółową analizę wielu obrazów jest w stanie wyodrębnić charakterystyczne cechy, czyli tzw. sygnaturę radiomiczną każdej jednostki chorobowej, w tym również COVID-19 - dodała prof. J. Polańska.
Aktualnie CIRCA służy rozróżnieniu trzech podstawowych stanów: obrazu bez zmian chorobowych (zdrowe płuca), ze zmianami charakterystycznymi dla zapalenia płuc w COVID-19 oraz ze zmianami charakterystycznymi dla innych stanów zapalnych płuc – bakteryjnych i wirusowych.
Stworzony w środowisku Python™ silnik obliczeniowy został sprzęgnięty z portalem internetowym, umożliwiając tym samym korzystanie z systemu w trybie online wielu użytkownikom jednocześnie. Analiza zdjęć za pomocą bezpłatnego i ogólnodostępnego systemu nie wymaga rejestracji.
- Rejestracji wymaga tylko chęć podzielenia się zdjęciami. Musimy wiedzieć, kto załadował zdjęcia i mieć pewność, że jest to jednostka szpitalna, ponieważ takie zdjęcie jest ładowane z informacją diagnostyczną. Oczywiście jest w pełni anonimowe, natomiast zawiera informację, jakie było rozpoznanie dla tego pacjenta. To musi być potwierdzone przez lekarzy - wyjaśnia prof. Polańska.
W ramach projektu powstanie ogólnopolska baza danych obrazowych PolCOVID, która pozwoli na retrospektywną dogłębną analizę dziesiątek tysięcy zdjęć RTG. Umożliwi opracowanie szczegółowych wytycznych diagnostycznych dla klinicystów i identyfikację sygnatury radiomicznej COVID-19 na różnych etapach zaawansowania. W przyszłości, dzięki szczegółowej analizie danych zebranych w trakcie epidemii, wspartej weryfikacją wydawanych na bieżąco opinii ekspertów radiologów, możliwe będzie określenie cech radiomicznych i zakresów ich zmienności charakterystycznych dla COVID-19.
W projekt, realizowany we współpracy z Polskim Lekarskim Towarzystwem Radiologicznym kierowanym przez prof. Andrzeja Cieszanowskiego, zaangażowało się kilkanaście jednostek w kraju:
- Śląski Uniwersytet Medyczny,
- Uniwersytet Medyczny w Białymstoku,
- Warszawski Uniwersytet Medyczny,
- Uniwersytet Medyczny w Łodzi,
- Gdański Uniwersytet Medyczny,
- Uniwersytet Rzeszowski,
- Centrum Medyczne w Łańcucie,
- Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu,
- Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu,
- Collegium Medicum w Bydgoszczy,
- Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego w Warszawie,
- Wojewódzki Szpital Specjalistyczny we Wrocławiu,
- Uniwersytecki Szpital Kliniczny w Opolu,
- Wojewódzki Szpital Zespolony w Kielcach,
- Szpital Śląski w Cieszynie
- i Szpital Jednoimienny Zakaźny Megrez w Tychach.
Projekt, uznany za kluczowy w realizacji polityki naukowej państwa w walce z COVID-19, otrzymał 600 tys. zł dofinansowania Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Oprócz pracy nad serwisem CIRCA na Wydziale Automatyki, Elektroniki i Informatyki są prowadzone kolejne działania w zakresie zapobiegania lub diagnozowania COVID-19. Naukowcy pracują nad projektami: Cornelia, analizującym zmiany neurologiczne, oraz The Code, który bada czynniki ryzyka powikłań COVID-19.
