Ankstyva sunkaus ūminio pankreatito diagnostika išlieka dideliu iššūkiu klinikinėje gydytojų praktikoje. Ligos nustatymą apsunkina tai, kad pradinėje stadijoje dažnai nebūna ryškių morfologinių pokyčių, o įprasti tyrimo metodai neatskleidžia tikrojo jos sunkumo. Dėl to gydymas gali būti pradedamas per vėlai, o tai didina komplikacijų ir mirštamumo riziką.
Reaguodami į šią problemą, Kauno technologijos universiteto Ultragarso mokslo instituto (KTU UMI) ir Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto (VU MF) mokslininkai (prof. habil. dr. Kęstutis Strupas, doc. dr. Aistė Kielaitė-Gulla, doc. dr. Artūras Samuilis) sukūrė naują sprendimą – kontrastinio ultragarso pagrindu veikiančią dirbtinio intelekto (DI) sistemą, padedančią anksti nustatyti sunkius ūminio pankreatito atvejus dar prieš pasireiškiant akivaizdiems nekrozės požymiams.
VU mokslininkai pabrėžia, kad tuo metu pacientų būklė gali staiga pablogėti dėl gyvybei pavojingos kasos nekrozės, kuri reikalauja nuolatinės stebėsenos ir dažnai intervencinio gydymo.
„Mūsų tikslas buvo sukurti patikimą, greitai pritaikomą ir neinvazinį sprendimą, kuris jau pirmosiomis paromis nuo simptomų pradžios padėtų gydytojams aptikti kasos audinių pakitimus, objektyviai įvertinti ligos sunkumą ir prognozuoti eigą. Tai suteiktų galimybę priimti greitesnius ir tikslesnius klinikinius sprendimus bei sumažinti komplikacijų ir mirštamumo riziką“, – aiškina R. Raišutis.
„Klinikiniai iššūkiai lydėjo inovacijas, o rezultatai – patentinę paraišką“, – papildo K. Strupas.
Kas penktas pacientas – rizikos grupėje
„Ankstyva diagnostika padeda išvengti sunkių komplikacijų ir turi įtakos ligos eigai bei paciento išgyvenamumui“, – pažymi A. Kielaitė-Gulla.
R. Raišučio teigimu, įprasti diagnostikos metodai – laboratoriniai kraujo tyrimai ir klinikiniai simptomai, tokie kaip skausmas ar pykinimas, – dažnai neparodo tikrojo organų pažeidimo masto. Nors kompiuterinė tomografija (KT) yra aukštos raiškos neinvazinis tyrimas, ji dažniausiai atliekama tik po 3–5 dienų nuo simptomų pradžios, nes ankstyvame ligos etape jos jautrumas yra ribotas. Be to, KT tyrimas susijęs su jonizuojančia spinduliuote.
„Norint išspręsti šią problemą, prireikė naujo požiūrio – derinti kontrastinio ultragarso diagnostikos galimybes su DI sprendimais, kad būtų galima automatiškai apdoroti diagnostinius duomenis“, – dalijasi KTU mokslininkas.
Tokiu būdu gydytojui suteikiamas aiškus, vizualiai pagrįstas įrankis ankstyvam sprendimų priėmimui: ar pacientą galima gydyti konservatyviai, ar būtinas intensyvus stebėjimas, o gal net chirurginė intervencija.
Pateikia aiškią rizikos klasifikaciją
R. Raišutis pasakoja, kad pacientui atliekamas kontrastinis ultragarsinis tyrimas (CEUS), leidžiantis realiuoju laiku stebėti kraujotakos pokyčius kasos audinyje. Tyrimo metu į veną suleidžiama kontrastinė medžiaga, kuri padeda vizualizuoti gyvybingą audinį – ten, kur kraujas cirkuliuoja, kasos audiniai lieka nepažeisti, o ten, kur kontrastas nepasiekia, tikėtina, vyksta audinių nekrozė. Tyrimas trunka 60–80 sekundžių.
„Vaizduose pažymimos kasos sritys, kuriose kraujotaka yra susilpnėjusi arba visiškai išnykusi – tai rodo audinių nekrozės židinius. DI algoritmai automatiškai apdoroja gautus vaizdus, išskiria svarbiausius parametrus, apskaičiuoja pažeisto audinio procentą ir pateikia aiškią rizikos klasifikaciją: žemą, vidutinę arba aukštą“, – aiškina jis.
„Sistemos skaidrumą užtikrina tai, kad kiekvienas klasifikavimo žingsnis grindžiamas konkrečiais, statistiškai reikšmingais kiekybiniais parametrais. Šie parametrai yra matomi ir patikrinami, o ne tik automatiškai generuojami. Todėl sistema ne tik pateikia atsakymą, bet ir aiškiai pagrindžia jį duomenų analizės logika“, – pabrėžia KTU mokslininkas.
R. Raišutis atkreipia dėmesį, kad sukurta sistema nėra skirta pakeisti gydytojo sprendimus – ji veikia kaip klinikinių sprendimų palaikymo įrankis, suteikiantis papildomą, aiškų, objektyvų ir vizualiai interpretuojamą pagrindą klinikiniam vertinimui.
Pasaulinio lygio medicininiai sprendimai
KTU ir VU mokslininkų bendradarbiavimas bei JAV patentas – tai aukščiausio lygio tarptautinis pripažinimas, patvirtinantis, kad sukurtas metodas yra naujas ir reikšmingas praktiniam taikymui.
R. Raišutis pastebi, kad technologiniai patentai JAV dažniausiai siejami su didžiosiomis farmacijos, medicinos technologijų ar IT kompanijomis. Faktas, kad toks patentas buvo suteiktas tarpdisciplininei mokslininkų komandai iš Lietuvos, liudija mūsų šalies gebėjimą kurti pasaulinio lygio inovacijas, plėtoti jas iki komerciškai apsaugoto produkto ir sėkmingai įsilieti į tarptautinę medicinos technologijų rinką.
„Sukūrę šią sistemą, greitai įsitikinome, kad jos principas – kontrastinio ultragarsinio vaizdo kiekybinė analizė, pasitelkiant DI – yra modulinis ir lengvai pritaikomas įvairiose medicinos srityse, kur reikalingas greitas, tikslus ir neinvazinis audinių perfuzijos vertinimas. Šią technologiją galima taikyti ir onkologijoje – pavyzdžiui, vertinant kasos ar kepenų navikų perfuziją bei stebint gydymo efektyvumą“, – teigia KTU mokslininkas.
Pasak jo, tolimesniems sistemos testavimo, sertifikavimo, klinikinės validacijos ir komercializavimo etapams šiuo metu ieškoma suinteresuotų partnerių tiek nacionaliniu, tiek tarptautiniu mastu.
