Специалисты СПбГУ разрабатывают уникальную экспертную систему поддержки решений в кардиохирургии и кардиологии на основе алгоритмов машинного зрения и искусственного интеллекта — Expert Opinion AI. Она позволит ускорить диагностику в десятки раз и значительно сократить время подготовки к операциям.
Интервью
IT
Медицина
30.10.25
ИИ
«У нас есть возможность переломить ситуацию в пользу врачей и пациентов»
врач, сердечно-сосудистый хирург кардиохирургического отделения Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ, доцент СПбГУ (кафедра сердечно-сосудистой хирургии), автор и руководитель проекта Expert Opinion AI
Глеб Ирламович Ким
НЬЮСМЕЙКЕР
Система также сможет помогать врачам всех специальностей на всех этапах с высокой точностью диагностировать кардиохирургические проблемы, в частности патологии аорты и аортального клапана, помогать в планировании операций, в дальнейшем — в ведении и наблюдении пациентов. Expert Opinion AI даст возможность снизить нагрузку на кардиохирургов и вероятность ошибок при принятии решений, а также станет платформой для проведения исследований, повышения квалификации и обучения молодых специалистов. Об этом и не только рассказывает автор и главный вдохновитель проекта Глеб Ирламович Ким, врач, сердечно-сосудистый хирург кардиохирургического отделения Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ, доцент кафедры сердечно-сосудистой хирургии СПбГУ.

Глеб Ирламович Ким, автор проекта по разработке экспертной системы поддержки решений в кардиологии и кардиохирургии — Expert Opinion AI.

Фото: Ксения Куранда

Как родилась идея проекта? Что вас подтолкнуло или вдохновило?
— Заболевания аорты и аортального клапана — то, чем я занимаюсь на протяжении всей своей профессиональной деятельности. Детально погружаться в эту тему я начал еще в ординатуре в Центре грудной хирургии в Краснодаре. Это один из главных экспертных центров по кардиохирургии в нашей стране. Там я убедился в том, что хирургия аорты — одно из самых драматичных направлений кардиохирургии, требующее не только большой технической и аппаратной оснащенности, но и работы слаженной команды, состоящей из специалистов разных медицинских направлений, а не только из хирургов. Патологии самого крупного сосуда в теле человека, особенно если мы говорим про дугу аорты, корень аорты, — это всегда большая проблема не только для пациента, но и для врачей с точки зрения оценки рисков, объема операций, прогнозов на восстановление.

Довольно часто основным симптомом разрыва аневризмы или расслоения аорты является смерть. Те пациенты, которых успевают довезти до стационара, обычно находятся в крайне тяжелом состоянии. В буквально смысле любой вздох, любой чих может привести к смерти. Каждая минута промедления в оказании хирургической помощи таким больным снижает вероятность их выздоровления. Это не образное выражение. В нашем деле каждая минута промедления в течение «золотого часа» уменьшает шанс на выздоровление на 1 %. Вот почему действовать и принимать решения необходимо очень быстро. Это требует сосредоточенности от людей, которые осуществляют диагностику, планируют и проводят операцию. Их решения должны быть основаны не только на опыте и врачебной интуиции, но и на хорошей научной базе. Они должны оценить все риски и спрогнозировать последствия того или иного решения, и на все это отводятся минуты. Повторю, у хирургов в случаях острого состояния пациента, вызванного сосудистой катастрофой, нет времени на долгое обдумывание и длительные расчеты. Человека нужно спасать немедленно.

Проблема оценки степени патологии и прогноза ее динамики остается и в тех случаях, когда изменения аорты обнаруживают и в ходе диагностических обследований, обычно связанных с наличием других заболеваний, а также перед проведением плановых операций — например, по замене тазобедренного сустава. Проводят КТ и вдруг замечают деформацию аорты. Но она может носить пограничный характер. Что будет через год? Никто однозначно не сможет спрогнозировать. Алгоритмы искусственного интеллекта и технологии машинного зрения можно призвать на помощь именно для того, чтобы укорить и повысить точность диагностики, а также для расчета рисков и предсказания траектории развития патологии на основе данных конкретного пациента.

Я видел много смертей, связанных с сосудистыми катастрофами. Это всегда трагедия, большая драма. Специалисты моей специализации сталкиваются с этим, к сожалению, довольно часто. Поверьте, с этим непросто жить. Поэтому у меня, как у врача, возникла не просто идея, а профессиональная потребность создать экспертную систему поддержки решений в области кардиологии и кардиохирургии. Моя основная мотивация, как это и должно быть у врача, — спасение людей. Я верю, что благодаря возможностям ИИ мы сможем сохранить жизни большему числу пациентов.
— Сколько прошло времени от рождения идеи до начала ее реализации?
— Идея выкристаллизовывалась в течение ряда лет — пока я обучался в ординатуре и в первые годы самостоятельной медицинской практики. Работа вотделении неотложной медицины помогла мне укрепиться в своей идее. Я убедился в высокой степени потребности разработки прогностических программ в кардиохирургии. Чем больше опыта я приобретал, тем больше осознавал, какая именно нужна система поддержки принятия врачебных решений. Однако технической возможности реализовать то, что я хотел, не было. К тому же я понимал, что такие проекты не реализуются в одиночку, но заинтересовать своей идеей программистов-разработчиков, архитекторов ИИ, специалистов в области big data у меня не получалось.
В 2018 году я пришел работать в Клинику высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова, а в 2020 году грянул COVID-19. Пандемия спровоцировала всплеск медицинских разработок с применением алгоритмов ИИ. И тогда я понял, что пришло время действовать. Начал активно искать соратников — и нашел. Конечно, костяк команды сложился не сразу. Кто-то уходил из проекта, с кем-то пришлось притираться. Однако постепенно команда проекта сформировалась. Сейчас в ней 15 человек, еще около 20 занимаются разметкой данных на аутсорсе.
— Как сегодня вы видите воплощение своей идеи?
— Expert Opinion AI должна стать экспертной системой поддержки принятия врачебных решений в кардиохирургии и кардиологии. Эта экспертная система будет представлять собой облачный сервис. В первую очередь он будет ориентирован на секторы B2B (business-to-business) и B2G (business-to-government). В2С (business-to-consumer) пока только в планах развития. Врачу достаточно будет зайти в рабочий кабинет, загрузить необходимые данные пациента (снимки компьютерной томографии, запись эхокардиографии и иных ультразвуковых исследований, анализы крови, антропометрические замеры и другую необходимую клиническую информацию). Сервис проанализирует все предоставленные сведения и создаст протокол, в котором четко указано, что, где, как изменено, на что необходимо обратить внимание, какие существуют риски для конкретного пациента. С помощью Expert Opinion AI можно будет делать реконструкции и планировать операции, а также рассчитывать прогноз их исхода. Наша система будет давать рекомендации, основанные на тех стандартах, которые действуют, например, на территории России. В то же время могут быть отдельно выделены рекомендации американского, европейского медицинских сообществ или глобальные гайдлайны — принятые во всем мире.

В нашей системе заложены компетенции кардиохирурга, имеющего опыт лечения пациентов с патологиями аорты. Навыки такого специалиста перекладываются на всю цепочку взаимодействия с пациентом: до, в ходе, после госпитализации и, возможно, последующих госпитализаций. Собственно, эта идея нашла отражение и в самом названии проекта — экспертное мнение. Мы хотим, чтобы у наших коллег была возможность оперативно получить консультацию эксперта с полной выкладкой данных по пациенту, анализом снимков и возможных прогнозов. Это не значит, что с врача, который будет пользоваться этой системой, снимается ответственность. Облачный сервис — это помощник. Мы создаем ассистента врача, а не его замену.

Глеб Ирламович Ким, сердечно-сосудистый хирург кардиохирургического отделения Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ, в операционной. Фото: Ксения Куранда

— Где эта система будет наиболее востребованной?
— Наша цель — помочь максимально сузить временное окно оказания помощи экстренным пациентам в стационарах, чтобы «золотой час» оставался часом, а не несколькими часами. Представьте себе, в госпиталь привозят пациента с подозрением на расслоение аорты. Но прежде чем он попадет на операционный стол, больного необходимо обследовать максимально быстро и в необходимом для оказания помощи объеме. Сделать КТ не так долго, но на то, чтобы проанализировать и описать полученные снимки, уходит не меньше 20–30 минут, иногда час или полтора. И это касается только этого вида медицинского исследования. Однако без КТ нельзя обойтись, без нее невозможно правильно определиться с тактикой и объемом операции. С помощью алгоритмов ИИ анализ снимков КТ можно сократить до нескольких минут. К тому же ИИ никогда не спит, не устает, что особенно важно для больниц с экстренным ввозом и высоким оборотом пациентов.

Сейчас от поступления пациента, например, с подозрением на расслоение аорты до начала оказания ему хирургической помощи может проходить до 2–3 часов. В отдельных стационарах — 40–60 минут. Каждый может сам сделать вывод, в каких выживаемость пациентов выше. Самая высокая летальность у больных после обширных сосудистых катастроф в первые сутки после возникновения острого состояния. От того, насколько быстро и грамотно будет оказана помощь в течение этих 24 часов, зависит не только то, останется ли пациент жить, но и то, насколько сильно отразится болезнь на качестве его последующей жизни. Expert Opinion AI, уверен, даст возможность переломить ситуацию в пользу врачей и пациентов, поскольку позволит, во-первых, существенно сократить время на обработку диагностических данных. Во-вторых, с ее помощью мы сможем делать реконструкции и планировать кардиологические операции, а также рассчитывать прогноз их исхода на более высоком экспертном уровне. По сути, я пытаюсь создать собственного клона. И вовсе не потому, что считаю себя неповторимым. Экспертная система нужна коллегам, потому что существует дефицит специалистов с необходимыми навыками. Тем временем люди болеют везде, а не только там, где работают лучшие кардиоцентры страны. С помощью Expert Opinion AI мы расширяем для врачей доступ к узкоспециализированным навыкам. Их освоение происходит только в особых условиях и при определенном опыте, приобрести который не может каждый врач.
Это же, видимо, касается и направления оказания плановой помощи…
— Кого-то это может удивить, но на самом деле в кардиологии и кардиохирургии существует настоящая проблема, связанная с пациентами, находящимися в так называемой серой зоне. К ним относят людей, у которых обнаружены изменения в аорте пограничного характера. Что с ними делать? Зачастую врачи не могут ответить на этот вопрос, так как у них попросту нет нужно опыта. Это не говорит о том, что врач недостаточно образованный, просто у него другая медицинская специализация. К сожалению, часто такие «серые» пациенты блуждают от специалиста к специалисту и не получают внятного решения, потому что в окружении нет нужного эксперта или экспертов, которые могли бы собрать консилиум и сделать заключение. Порой такие пациенты самостоятельно через социальные сети находят узких специалистов и в частном порядке просят о консультации. За это время проблема может нарастать — человек из планового рискует стать экстренным пациентом.
Expert Opinion AI в таких ситуациях способна заменить того самого недостающего эксперта — рассчитать риски, сделать прогноз развития патологии у конкретного пациента, предложить траекторию оказания помощи. Получив такое заключение, врач, основываясь на нем, может уже прицельно направить больного в профильный медицинский центр на дополнительное обследование или даже на госпитализацию.
— Вы сказали, что направление В2С пока только в планах. Раз пациенты самостоятельно ищут специалистов, возможно, они охотно будут использовать возможности Expert Opinion AI на своем уровне?
— Мы предполагаем, что в будущем пользоваться сервисом возможность будет и у самих пациентов. Загрузив имеющиеся исследования, они смогут получить ответы, есть ли у них проблема и насколько быстрой реакции она требует. С этим заключением человек может прийти к врачу, а тот, обратившись к Expert Opinion AI уже на своем уровне, получит более расширенный протокол с рекомендациями по плану диагностики и траектории лечения.

Глеб Ирламович Ким считает, что в будущем человек с заключение от Expert Opinion AI сможет обратиться к врачу, ускорив тем самым получение помощи узких специалистов, если в этом будет существовать реальная потребность. Фото: Ксения Куранда

— Expert Opinion AI ­­— многокомпонентная система. Что уже готово, чем сейчас могут пользоваться эксперты и опосредованно пациенты?
— Отдельные составные части будущего облачного сервиса уже получили свидетельства о регистрации и могут применяться для решения кардиохирургических задач как на земле — в клиниках, так и в рамках научных исследований. В частности, у нас готова система авторазметки — это отдельный продукт, который может сам размечать данные и ускорять процесс диагностики в десятки, а скорее всего, в сотни раз. Так, мы разработали программу для краудсорсинговой разметки медицинских изображений формата DICOM (DICOMLabelSys), программу для автоматической сегментации грудной аорты на медицинских изображениях в формате DICOM (AprtaSegmCT) и программу для автоматической генерации разметки аорты на данных КТ-снимков (AortaAutoMarkup).
Мы также разработали программу для автоматической интеллектуальной диагностики патологий аорты по снимкам КТ на основе глубокого обучения (AortaDiagnosisDL). Она позволяет автоматически генерировать текстовое описание срезов и формировать врачебные рекомендации на основе измеренных параметров с учетом действующих медицинских протоколов лечения.
— Есть ли у проекта конкуренты?
— Прямых конкурентов у Expert Opinion AI нет. Другим командам в России достичь значимых результатов конкретно в этой области пока не удалось. Мы прокладываем просеку. Никто до нас ничего подобного не делал и не решал тех задач, которые мы перед собой поставили. У нас есть четкая цель: Expert Opinion AI должна быть экспертной системой поддержки принятия решений. Она должна стать глобальной. Нас интересует весь мир, а практика показывает, что весь мир открыт и готов к сотрудничеству. Сейчас наша задача — привлечь партнеров для пилотных проектов с участием нашего сервиса.
— Вы уже видите, как Expert Opinion AI может развиваться в будущем?
— Она может быть встроена и стать одним из проектов чего-то большего. Одна из моих главных грез — создание специализированного центра инноваций в области медицины и биотехнологий, куда будут входить разработки экспертных систем с ИИ, новых материалов и инструментов, аппаратов и роботов, новых подходов в хирургической технике и методиках терапевтического лечения. Это должен быть центр производства полного цикла вместе с этапом коммерциализации. Так, например, еще один НИОКР (научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа. — Прим. ред.), над которым я работаю, заключается в разработке робота — ассистента хирурга. На данный момент у нас есть многое для этого: знания, материалы, технологии.
Вера Свиридова
Автор статьи
Слушать подкаст
Ученые СПбГУ отвечают на важные вопросы
Научно-популярные новости СПбГУ, исследования, видеолекции, интервью с учёными Университета
Ландау позвонит
Оставить заявку
Укажите контактную информацию, мы вам перезвоним и ответим на интересующие вопросы
Наши эксперты готовы ответить на ваши вопросы
Получить консультацию
Подписывайтесь на наши соцсети
Подпишитесь на соцсети СПбГУ, чтобы быть в курсе актуальных новостей
Простым языком об исследованиях и разработках ученых СПбГУ
Журнал «Санкт-Петербургский университет»