Сколтех научил нейросеть искать аномалии на медицинских снимках Она предназначена специально для врачей

Разработчики утверждают, что преимуществом их нейросети является тот факт, что она обучена специально под медицинские нужды и поэтому намного точнее определяет аномалии на снимках по сравнению с аналогичными решениями. «Медицинские снимки представляют сложность сразу по нескольким причинам. Во-первых, здесь аномальные случаи очень похожи на норму. Клетки есть клетки, и обычно требуется специально обученный эксперт, чтобы заметить, что что-то не так», — объяснил соавтор исследования Дмитрий Дылов из Сколтеха.

«Кроме того, примеров медицинских аномалий для обучения нейросетей всегда недостает. А машина лучше всего справляется с так называемой бинарной классификацией, когда есть два выраженных класса, каждый из которых хорошо представлен примерами для обучения. Кошки и собаки, грубо говоря. Но в случае с медицинскими снимками норма заведомо доминирует и лишь изредка попадаются отдельные аномалии, причем они не обязательно друг на друга похожи и потому не образуют четкого класса», ― добавил он.

Разработчики протестировали новый метод выявления патологий на снимках грудной клетки и гистологических исследований ткани. Результаты показали, что нейросеть действительно превосходит аналоги, но качество обнаруженных аномалий сильно изменялось в зависимости от выборки изображений. Также Сколтех предложил варианты стандартизации подхода для обнаружения патологий на снимках.

«Мы предлагаем использовать так называемое обучение с частичным привлечением учителя. Поскольку двух явных классов нет, задачу обычно решают моделями без учителя или ​​моделями поиска примеров не из распределения. Иными словами, аномальные случаи в обучающих данных не отмечены как таковые. Но представлять в клинической задаче класс аномалий как полное неизвестное — слишком пессимистичный сценарий, ведь врачи всегда могут показать несколько примеров. Поэтому и мы показали такие примеры сети, чтобы задействовать арсенал методов с частичным привлечением учителя. Результаты оказались весьма хорошими, причем польза есть даже от одного аномального снимка на 200 нормальных, что вполне реалистично», ― отметили ученые.

Еще одна разработка Сколтеха даст возможность видеть даже тем, у кого функция глаз безвозвратно утрачена: