Новости
26.03.2018
«О внедрении робототехники в отечественную медицину – проблемы и пути решения». Очередное заседание Президиума Российской академии наук 13 марта 2018 года

13 марта 2018 года на очередном заседании Президиума Российской академии наук в обсуждении вопроса «О внедрении робототехники в отечественную медицину – проблемы и пути решения» с сообщением «О применении роботизированных и информационных систем в нейрорадиохирургии» выступил наш профессор, д.м.н., член-корреспондент РАН Андрей Владимирович Голанов:

«В настоящее время методы высокоточной стереотаксической радиохирургии и радиотерапии стали важнейшей частью комплексного лечения широкого спектра патологии нервной системы. Эти методы эффектно дополняют хирургическое лечение, а в ряде случаев, при отягощенном соматическом состоянии и/или невозможности проведения радикальной операции, являются альтернативой микрохирургической операции.

К сожалению, у нас не так много достижений именно в развитии новых систем отечественных линейных ускорителей. Принципиально на сегодняшний день стереотаксическое облучение в медицине определяется путем четкого определения объема, который необходимо облучать, используя навигацию и многопольное облучение. Это невозможно было бы без развития систем нейровизуализации, систем фиксации, систем автоматического планирования и нейронавигации самого облучения.

Развитие техники, программного обеспечения, появление современных систем планирования, автоматического позиционирования, роботизированных систем верификации и навигации во время облучения, использование аппаратуры, созданной специально для прецизионного облучения, совершенствование методов визуализации привели к формированию новой дисциплины — нейрорадиохирургии. На сегодняшний день все эти нововведения позволяют достигать очень высокой прецизионности облучения — буквально доли миллиметров, с высоким показателем селективности и конформности облучения.

Сегодня можно отметить, что стереотаксическая радиотерапия вышла за пределы нейрохирургии и является методом выбора при облучении патологических процессов в других органах и системах. Если для головного мозга — это является стандартным лечением, то для простаты, печени, легких — это ближайшее будущее, и, скорее всего, вся лучевая терапия будет именно стереотаксической. В ближайшее время ожидается буквально трехкратный прирост показаний к проведению стереотаксического облучения не только при интракраниальных, но и экстракраниальных поражениях.

В мире существует много систем прецизионного облучения. К сожалению, у нас эти системы только разрабатываются. У нас еще нет собственных систем, для стереотаксического облучения тех или иных структур. Только в НИИТФА под руководством академика В.П. Смирнова ведутся перспективные работы. Но они только начались. В то же время, в России ежегодно выявляется около 50 тысяч больных только с интракраниальными показаниями для проведения радиохирургии, в других цифрах — это 375 больных на миллион населения.

Что есть у нас? У нас есть опыт, который мы в нашем отделении использовали (оно было первое в стране по радиотерапии в хирургии). В 2005 году в Институте нейрохирургии было создано отделение радиологии и радиохирургии, которое явилось первым центром стереотаксического облучения в России. В настоящее время отделение оснащено уникальными системами («ГаммаНож». «КиберНож», системы «Новалис» и «True Beam STX»), позволяющие проводить прецизионное облучение образований любой локализации. За тринадцать лет пролечено более 18 тысяч пациентов с самой разнообразной нейрохирургической патологией. Это и различные опухоли основания черепа, хиазмально-селлярной области, множественные новообразования различного генеза, метастазы, менингиомы и невриномы, рецидивы злокачественных глиом, спинальных поражений и др., сосудистые заболевания (артерио-венозные мальформации), функциональные заболевания.

В отделении существует оригинальная база данных, активно используется отечественная программа совмещения ангиографических изображений с рентгеновскими томограммами (КТ) при планировании лучевого лечения сосудистой патологии, применяются оригинальные разработки по автосегментации и эластичному совмещению различных изображений. Изучаются возможности приложения машинного обучения и нейронных сетей для оптимизации оконтуривания патологических очагов, анализа результатов облучения, а также для прогноза различных клинических событий после проведенного лечения. Базу данных мы используем, с одной стороны, для анализа полученных данных, с другой — для формирования методических стандартов в нейроонкологии.

Необходимо привлечение различных информационных технологий. Для этого необходимо развитие медицинской информатики, в том числе более успешное обучение медицинских физиков. Эти технологии могут быть использованы и для развития нашей базы данных, для планирования лечения, в том числе для использования систем совмещения изображений.

Методы искусственного интеллекта позволяют установить внутренние связи и скрытые закономерности при наборе сложных данных разных типов (клинических, нейрорентгенологических, биологических и физических), автоматизировать их сбор, а также изменить стандартные подходы в прогнозировании результатов лечения. Системы поддержки принятия решений на основе нейронных сетей обеспечивают оптимальный выбор лечебной тактики, решая тем самым задачу персонализации лечения.

Сегодня мы используем нейросети для автосегментации, в том числе при оконтуривании опухолей и критических структур головного и спинного мозга для того, чтобы оптимизировать нагрузки на мишени и минимизировать нагрузки на окружающие ткани, которые прилегают к органам мишени.

Важной задачей является развитие системы организации научных исследований на основе современных принципов доказательной и персонализированной медицины. Ключевым процессом, обеспечивающим качество научного продукта, является планирование исследования, которое выполняется врачами, биостатистиками и специалистами по управлению данными совместно. Одним из преимуществ этого раздела медицины перед другими ее областями является мультидисциплинарность команды, члены которой имеют компетенции в области точных наук, что способствует более быстрому внедрению современных технологий научных исследований. Актуальной задачей также является развитие международного сотрудничества в научных проектах, что важно для обмена клиническим и научным опытом.

Автоматическим является разработка плана облучения, проводится анализ результатов лечения, в том числе при множественных очагах и при множественных метастазах. Необходимо разделить продолженный рост опухолей, если это происходит, и возникающий постлучевой некроз, который мы хотим избежать.

В итоге метод машинного обучения сегодня позволяет составить более точный прогноз больных, в том числе с метастазами головного мозга, сосудистыми заболеваниями и некоторыми другими заболеваниями. Анализ и дальнейшее развитие этих технологий позволит персонализировать нейрохирургическое лечение и, таким образом, повысить качество лечения пациентов и максимально повысить эффективность применения терапевтических методик по облучению.

Предложения. Появление и совершенствование ключевых компетенций в сфере биостатистики, управления клиническими данными и следование принципам, описанным в международном стандарте проведения научных исследований, позволит обеспечить генерацию новых знаний в области радиологии и радиохирургии.

Подготовка соответствующих специалистов может осуществляться как на базе медицинского, так и технического образования. Целесообразно разработать систему подготовки медицинских физиков, инициировать системные научные исследования в области медицинских физики, обеспечить возможность защиты диссертаций по данной специальности в соответствующих диссертационных советах.

Необходимо продолжить работу по созданию информационных систем для сбора, хранения, извлечения и анализа и использования клинических и физических данных (базы данных, медицинские информационные системы, машинное обучение, нейросети и т.д. и т.п.), медицинских онтологий.

Отделение радиотерапии и радиохирургии национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии сегодня может быть платформой для реализации крупных грантовых научных проектов — как одноцентровых, так и многоцентровых, являясь координатором и осуществляя научно-методическое руководство отраслью нейрорадиохирургии.

Привлечение дополнительного финансирования, безусловно, станет эффективным стимулом научной активности и результативности в сфере радиологии».

 

Полная запись Очередного заседания Президиума Российской академии наук 13 марта 2018 года на сайте РАН:

http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=99085d96-b098-4cdc-b6d8-265d6a1d3b44

Заказать звонок
Записаться на прием
Получить консультацию