Институт медицинской информатики

VertebroNavigator

Перспективы применения искусственного интеллекта для автоматической обработки медицинских изображений

www.koenigmed.ru

Институт медицинской информатикиРезидент Сколково № 1120878

Направления развития ИИ в медицине

• Протезирование когнитивных функций человека

• Персонифицированная и прецизионная медицина

• Диагностические автоматические комплексы

• ИИ для тестирования и испытания лекарств и девайсов

Искусственный интеллект для обработки медицинских изображений

• Суперкомпьютер Watson компании IBM. Только для обучения ИИ в медицине IBM в прошлом году приобрела 30 млрд медицинских снимков, поглотив компанию Merge Healthcare за $1 млрд. К процессу обучения могут добавиться 50 млн анонимных электронных медицинских карт, которые IBM получила в свое распоряжение, также купив стартап Explorys.

Предпосылки разработки (актуальность)

• Более 100 млн человек на Земле страдает заболеваниями позвоночника.

• Более 1 млн операций на позвоночнике в мире ежегодно.• Более 2 млрд лучевых исследований позвоночника человека в мире

ежегодно.

• Для диагностики заболеваний позвоночника врач должен учитывать более 5000 признаков и их комбинаций.

• Бюджет только диагностики болезней позвоночника составляет около 5 млрд дол. США.

Проблемы, требующие решения• При расшифровке данных лучевой диагностики значительную роль играет

субъективный фактор.

• Ошибки врача при расшифровке лучевых данных и диагностике могут приводить к ошибочному диагнозу, ошибке в выборе метода операции, ошибке в выборе импланта.

• До 25% диагнозов и показаний к операциям на позвоночнике по статистике ошибочны.

Компенсации

• Самая большая компенсация за врачебную ошибку в России – 15 млн. руб.

• Самая большая компенсация за врачебную ошибку в мире – 15 млн. фунтов стерлингов

94%

6%

Рынок мед. услуг США (2.4 трлн. дол. – 16% ВВП)

Общий объем рынкаКомпенсации и юр. затраты

15% выплат приходится на проблемы с позвоночником

Методы решения проблемы• Для повышения точности диагностики и поддержки принятия

решения необходимо использовать системы предварительной обработки данных диагностики с представлением объективных показателей патологии и объекта диагностики.

• Предоставление рекомендаций на основе измерений, таких как возможный диагноз, прогноз развития заболевания, рекомендации по лечению.

• Автоматизированный подбор оптимальных имплантов или стабилизирующих составов.

ПредложениеVertebroNavigator - программный продукт, главными новшествами которого являются:1. Применение системы компьютерного зрения и распознавания

образов, для автоматического анализа медицинских изображений позвоночника человека.

2. Наличие экспертной системы, помогающей принять верное решение о состоянии патологии, необходимости хирургического вмешательства и прогнозировать результат лечения.

3. Наличие централизованной базы практик, позволяющей врачам делиться опытом.

4. Наличие блока математического моделирования биомеханики позвоночника.

Плюсы от внедрения

Преимущества для клиник:• Экономия• Возможность автоматической

медицинской сортировки• Обоснование выбора

лечебных тактик• Снижение претензионных

издержек.• Повышение качества лечения

Преимущества для ВУЗов:Упрощение и улучшение качества обучения студентов за счет:• Возможность схематичного и 3D

представления информации в VertebroNavigator

• Наличие экспертной системы и рекомендаций

Архитектура предлагаемого решения

Модуль ввода и первичной обработки

данных

Интеграция с PACS

Интеграция с историями болезни

DICOMИзображения (tiff, jpeg, png, bmp, gif)

Модуль распознавания и морфометрии

позвонков

Централизованная база результатовЭкспертная системаСтатистический блок

Локальная база знаний

Модуль искусственный интеллект в

вертебрологии

Визуализация и рекомендации

Конкурентные решения

1. Avicena IBM – 2016 г.2. Nemaris Inc "Surgimap Spine" - Есть инструменты для

морфометрии в ручном режиме и предоперационного планирования. На рынке – 2.5 года.

3. Optasia Medical "SpineAnalyzer" – занимаются исключительно морфометрией по 6 точкам. Благодаря узкой направленности, мало популярно и используется в основном в Англии. Направленность – получение измерений в ручном режиме и их базовый анализ

AVICENA

Vertebronavigator

Распознавание сколиоза

Распознавание сколиоза

Распознавание стеноза позвоночного канала

Распознавание стеноза позвоночного канала

121

KstKstKк

Calculation of factor of a reduction of the canal

Компрессионный перелом L3 позвонка (тип А2) Распределение эпюр нагрузки до и после операции

Рынок медицинского ПО в мире

Рынок средств лучевой диагностики - около 24 млрд. дол. США

Рынок софта для анализа медицинских изображений – 2.5 млрд дол. США, темпы роста составляют 7,2%. в год.

Объем рынка в России - ~360 млн. дол. США, темпы роста – 10% в год.

Бизнес модель

1. Продажа однопользовательских лицензий для кабинетов врачей общей практики

2. Продажа корпоративных лицензий для крупных организаций и медицинских учреждений.

3. Продажа доступа к облачному сервису (SaaS)

4. Продажа учебных лицензий

Свидетельство о гос. регистрации

Проведено тестирование

Развитие и продажи1 этап. Запуск VertebroNavigator на рынке России (высокие темпы роста, низкая конкуренция).Целевая аудитория:1. Клиники2. Частные медицинские центры3. Частнопрактикующие врачи4. ВУЗЫ (обучение студентов)

2 этап. Развитие проекта в страны Азии и Европы: Китай, Индия, Тайвань, Вьетнам, (очень высокие темпы роста CAGR 25%), страны ЕС, Швейцария.

3 этап. Развитие проекта в Северной Америке: США, КанадаТакже предполагается сотрудничество с поставщиками систем лучевой диагностики (встраиваемые решения).

КомандаСергей Орловгенеральный директорд.м.н. Нейрохирург высшей квалификационной категории

Сергей Нестеровбизнес-аналитикк.ф - м.н. Опыт разработки и продвижения ПО, опыт международного сотрудничества в инжиниринге, патентоведении, ПО

Стивен Анкерманмеждународный экспертРаботал над разработкой и продвижением программных продуктов

Анатолий Лушниковстарший инженераспирантРаботал над большим количеством проектов с открытым исходным кодом. Основная тема исследований - компьютерное зрение.

Роман БольшаковИнженер ЭСаспирантОпыт реализации промышленных систем и экспертных систем

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ