Автоматизированная система поддержки принятия врачебных решений в лечении больных с новообразованиями паренхимы почки – первый опыт использования веб-платформы «Sechenov.AI_nephro» – результаты многоцентрового тестирования
- Авторы: Жолдубаев А.А.1, Глыбочко П.В.1, Аляев Ю.Г.1, Бутнару Д.В.1, Шпоть Е.В.1, Черненький М.М.1, Черненький И.М.1, Фиев Д.Н.1, Проскура А.В.1, Конышев А.В.1, Сирота Е.С.1, Исмаилов Х.М.1, Шурыгина Р.К.1, Амрахов С.А.1, Измайлова А.А.1, Саркисьян И.П.1, Суворов А.Ю.1, Павлов В.Н.2, Кабиров И.Р.2, Урманцев М.Ф.2, Байков Д.Э.2, Иткулов А.Ф.2, Хафизов М.М.2, Гильметдинов Р.Ф.2, Антипина А.А.2, Россоловский А.Н.3, Дурнов Д.А.3, Бобылев Д.А.3, Иванов С.Д.3
-
Учреждения:
- Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
- Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
- Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского Минздрава России
- Выпуск: № 5 (2024)
- Страницы: 12-22
- Раздел: Оригинальные статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/1728-2985/article/view/642256
- DOI: https://doi.org/10.18565/urology.2024.5.12-22
- ID: 642256
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Цель исследования: оценить работу автоматизированной системы поддержки принятия врачебных решений «Sechenov.AI_nephro» в лечении пациентов с новообразованиями паренхимы почки (НПП).
Материалы и методы. β-версия веб-платформы «Sechenov.AI_nephro» состоит из нейронной сети на основе MONAI (Medical open network for AI) и веб-интерфейса, алгоритмы которого классифицированы на основании данных сегментации в «ручном» режиме при помощи программы 3D-моделирования «Amira». В многоцентровое проспективное исследование включен 441 пациент с НПП. Тестирование проводилось в течение 12 мес. на базе 3 урологических центров: 358 (81,2%) пациентов Сеченовского Университета; 73 (16,6%) больных Башкирского Государственного медицинского университета (БГМУ); 10 (2,3%) пациентов Саратовского Государственного медицинского университета им. В. И. Разумовского(СГМУ). Во всех наблюдениях перед операцией выполнялась мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с контрастированием. DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)-данные МСКТ каждого пациента врач-уролог загружал в веб-платформу «Sechenov.AI_nephro» с целью автоматического построения 3D-модели патологического процесса. Оценка работы веб-платформы «Sechenov.AI_nephro» проведена на основании анкетирования врачей, выполнявших операцию. Анкета включала 14 вопросов с балльной оценкой от 1 до 10 баллов. Опросник разделен на 3 основных раздела: 1 – оценка качества работы веб-платформы «Sechenov.AI_nephro»; 2 – оценка использования 3D-модели в беседе с пациентом для планирования операции и интраоперационной навигации; 3 – анализ выбора полезного режима отображения данных, ошибки построения 3D-модели.
Результаты. анкетирование выполнено в 253 (57,37% из 441) наблюдениях. Оценка качества построений 3D-моделей – 7,8–9,4 балла, использование 3D-модели в беседе с пациентом для планирования операции и интраоперационной навигации – 7,8–9,4 балла. 3D-модели построены правильно в 70% наблюдений. Областью интереса являлся полезный режим отображения 3D- моделей в планировании операции. Неверно построенные элементы анатомии – вены в 25,5% и опухоль 26,4% наблюдений соответственно.
Заключение. Работа автоматизированной системы поддержки принятия врачебных решений в лечении больных НПП «Sechenov.AI_nephro» продемонстрировала удовлетворительное качество воспроизведения 3D-моделей патологического процесса. 3D-построения позволяют персонифицированно определять хирургическую тактику лечения пациентов с НПП.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
А. А. Жолдубаев
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: dr_agabek@mail.ru
врач-уролог, аспирант, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваП. В. Глыбочко
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: glybochko_v_p@staff.sechenov.ru
академик РАН, д.м.н., ректор, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваЮ. Г. Аляев
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: ugalyaev@mail.ru
член-корр. РАН, д.м.н., профессор, Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваД. В. Бутнару
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: butnaru_d_v@staff.sechenov.ru
д.м.н., врач-уролог, главный врач УКБ №1, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваЕ. В. Шпоть
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: shpot@inbox.ru
д.м.н., врач-уролог, онколог, заместитель директора по научной работе Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваМ. М. Черненький
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: chernenkiy_m_m@staff.sechenov.ru
инженер-физик Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваИ. М. Черненький
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: chernenkiy_i_m@staff.sechenov.ru
инженер-программист Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваД. Н. Фиев
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: fiev_d_n@staff.sechenov.ru
д.м.н., врач-уролог, главный научный сотрудник Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваА. В. Проскура
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: proskura_a_v_1@staff.sechenov.ru
к.м.н., врач-уролог, онколог, ассистент, Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваА. В. Конышев
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: urokulez@yandex.ru
врач-уролог, соискатель Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваЕ. С. Сирота
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: sirota_e_s@staff.sechenov.ru
д.м.н., врач-уролог, онколог, руководитель Центра нейросетевых технологий Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваХ. М. Исмаилов
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: halilismailov2013@mail.ru
врач-уролог, аспирант Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваР. К. Шурыгина
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: Yourolog@yandex.ru
соискатель ученой степени кандидата медицинских наук, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваС. А. Амрахов
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: gradmonaco@yandex.ru
врач-уролог, аспирант Института урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваА. А. Измайлова
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: izmailovaa20@gmail.com
студентка 4-го курса, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваИ. П. Саркисьян
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: ig.sark.0201@gmail.com
студент 4 курса, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваА. Ю. Суворов
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Email: suvorov_a_yu_1@staff.sechenov.ru
главный биостатистик отдела исследовательских сервисов Департамента по научному развитию и клиническим исследованиям, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека
Россия, МоскваВ. Н. Павлов
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: pavlov@bashgmu.ru
академик РАН, профессор, д.м.н., директор института урологии и клинической онкологии
Россия, УфаИ. Р. Кабиров
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: ildarkabirov@gmail.com
к.м.н., доцент кафедры урологии и онкологии
Россия, УфаМ. Ф. Урманцев
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: urmantsev85@mail.ru
к.м.н., заведующий онкологическим отделением Клиники
Россия, УфаД. Э. Байков
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: dr_agabek@mail.ru
д.м.н, профессор кафедры общей хирургии с курсами трансплантологии и лучевой диагностики
Россия, УфаА. Ф. Иткулов
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: dr_agabek@mail.ru
заведующий лабораторией радионуклидной диагностики Клиники
Россия, УфаМ. М. Хафизов
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: dr_agabek@mail.ru
заведующий рентгеновским отделением Клиники
Россия, УфаР. Ф. Гильметдинов
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: dr_agabek@mail.ru
врач-радиолог лаборатории радионуклидной диагностики Клиники
Россия, УфаА. А. Антипина
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Email: dr_agabek@mail.ru
врач-радиолог лаборатории радионуклидной диагностики Клиники
Россия, УфаА. Н. Россоловский
Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского Минздрава России
Email: rossol@list.ru
д.м.н., доцент, заместитель главного врача по хирургии Университетской клинической больницы № 1
Россия, СаратовД. А. Дурнов
Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского Минздрава России
Email: dendurnov@mail.ru
к.м.н., доцент, заведующий отделением онкоурологии Университетской клинической больницы № 1
Россия, СаратовД. А. Бобылев
Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского Минздрава России
Email: dreik2006@mail.ru
к.м.н., ассистент кафедры лучевой диагностики им. Проф. Н.Е. Штерна Университетской клинической больницы 1
Россия, СаратовС. Д. Иванов
Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского Минздрава России
Email: ivanovsd24@gmail.ru
ассистент кафедры лучевой диагностики им. Проф. Н.Е. Штерна, врач-рентгенолог Университетской клинической больницы № 1
Россия, СаратовСписок литературы
- Wilhelm Konrad Roentgen-The Centennial of His Birth-Semicentennial of the X-Rays. JAMA. 2020;323(15):1512. doi: 10.1001/jama.2019.13400.
- Alyaev Yu.G., Sirota E.S., Proskura A.V. Digitalization of operations for kidney tumors. M.:GEOTAR-Media. 2021. Russian (Аляев Ю.Г., Сирота Е.С., Проскура А.В. Цифровизация операций при опухоли почки. И.:ГЭОТАР-Медия. 2021)
- Gusev A.V., Zarubina T.V. Clinical Decisions Support in medical information systems of a medical organization. M.: Information technologies for the Physician. 2017;2:60–72. Russian (Гусев А.В., Зарубина Т. В. Поддержка принятия врачебных решений в медицинских информационных системах медицинской организации. Врач и информационные технологии. 2017;2:60–72).
- Lasser M.S., Doscher M., Keehn A., Chernyak V., Garfein E., Ghavamian R. Virtual surgical planning: a novel aid to robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy. J Endourol. 2012;26(10):1372–1379. doi: 10.1089/end.2012.0093.
- Hyde E.R., Berger L.U., Ramachandran N., Hughes-Hallett A., Pavithran N.P., Tran M.G.B., Ourselin S., Bex A., Mumtaz F.H. Interactive virtual 3D- models of renal cancer patient anatomies alter partial nephrectomy surgical planning decisions and increase surgeon confidence compared to volume-rendered images. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2019;14(4):723–732. doi: 10.1007/s11548-019-01913-5.
- Kamai T., Furuya N., Kambara T., Abe H., Honda M., Shioyama Y., Kaji Y., Yoshida K. Single minimum incision endoscopic radical nephrectomy for renal tumors with preoperative virtual navigation using 3D-CT volume-rendering. BMC Urol. 2010;10:7. doi: 10.1186/1471-2490-10-7.
- Shuji Isotani, Hirofumi Shimoyama, Isao Yokota, Toshiyuki China, Shin-ichi Hisasue, Hisamitsu Ide, Satoru Muto, Raizo Yamaguchi, Osamu Ukimura, Shigeo Horie. Feasibility and accuracy of computational robot-assisted partial nephrectomy planning by virtual partial nephrectomy analysis. doi.org/10.1111/iju.12714
- Alyaev Y.G., Sirota E.S., Bezrukov E.A., Sukhanov RB. Computer-assisted laparoscopic surgery for renal carcinoma. Urologiia. 2018;(3):30–38. Russian (Аляев Ю.Г., Сирота Е.С., Безруков Е.А., Суханов Р.Б. Компьютер-ассистированные лапароскопические операции при хирургическом лечении рака почки. Урология. 2018;(3):30–38).
- Schiavina R., Bianchi L., Chessa F., Barbaresi U., Cercenelli L., Lodi S., Gaudiano C., Bortolani B., Angiolini A., Bianchi F.M., Ercolino A., Casablanca C., Molinaroli E., Porreca A., Golfieri R., Diciotti S., Marcelli E., Brunocilla E. Augmented Reality to Guide Selective Clamping and Tumor Dissection During Robot-assisted Partial Nephrectomy: A Preliminary Experience. Clin Genitourin Cancer. 2021;19(3):e149-e155. doi: 10.1016/j.clgc.2020.09.005.
- Michiels C., Khene Z.E., Prudhomme T., Boulenger de Hauteclocque A., Cornelis F.H., Percot M., Simeon H., Dupitout L., Bensadoun H., Capon G., Alezra E., Estrade V., Bladou F., Robert G., Ferriere J.M., Grenier N., Doumerc N., Bensalah K., Bernhard J.C. 3D-Image guided robotic-assisted partial nephrectomy: a multi-institutional propensity score-matched analysis (UroCCR study 51). World J Urol. 2023;41(2):303–313. doi: 10.1007/s00345-021-03645-1.
- Makiyama K., Tatenuma T., Ohtake S., Suzuki A., Muraoka K., Yao M. Clinical use of a patient-specific simulator for patients who were scheduled for robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy. Int J Urol. 2021;28(1):130–132. doi: 10.1111/iju.14413.
- Tapiero S., Karani R., Limfueco L., Xie L., Jefferson F.A., Reinwart C., Okhunov Z., Clayman R.V., Landman J. Evaluation of Interactive Virtual Reality as a Preoperative Aid in Localizing Renal Tumors. J Endourol. 2020;34(11):1180–1187. doi: 10.1089/end.2020.0234.
- Mackin D., Fave X., Zhang L., Fried D., Yang J., Taylor B., Rodriguez-Rivera E., Dodge C., Jones A.K., Court L. Measuring Computed Tomography Scanner Variability of Radiomics Features. Invest Radiol. 2015;50(11):757–765. doi: 10.1097/RLI.0000000000000180.
- Komai Y., Sakai Y., Gotohda N., Kobayashi T., Kawakami S., Saito N. A novel 3-dimensional image analysis system for case-specific kidney anatomy and surgical simulation to facilitate clampless partial nephrectomy. Urology. 2014;83(2):500–556. doi: 10.1016/j.urology.2013.09.053.
Дополнительные файлы
