Этот проект облачных вычислений, разрабатываемый группой инженеров и радиологов, должен позволить врачам получить доступ к тысячам педиатрических снимков, чтобы найти те, которые напоминают изображения их собственных пациентов. Проект поддерживается трехлетним грантом в размере 600 000 долларов США от Национального института здоровья.
«Мы создаем банк данных педиатрического мозга, который позволит врачам просматривать МРТ-сканирование мозга детей, у которых уже были диагностированы такие заболевания, как эпилепсия или психические расстройства», – сказал Майкл I. Миллер, ведущий исследователь проекта. "Это даст возможность поделиться важными новыми открытиями о том, как изменения в структурах мозга связаны с заболеваниями мозга.
Для мира медицинской визуализации эта система будет делать то, что делает поисковая машина, такая как Google, когда вы просите ее искать конкретную информацию в Интернете."
Миллер, пионер в области вычислительной анатомии, технологии, используемой для «анализа мозга», является профессором биомедицинской инженерии им. Гершеля и Рут Седер и директором университетского центра визуализации.
Он также является одним из основных преподавателей Института вычислительной медицины университета.
По словам Миллера, новый банк данных изображений головного мозга у детей будет полезен как минимум по двум причинам. «Если врачи не уверены, какое заболевание вызывает состояние ребенка, они могут поискать в банке данных изображения, которые точно соответствуют последнему сканированию их пациента», – сказал он. "Если диагноз уже прикреплен к изображению из банка данных, это может направить врача в правильном направлении. Кроме того, сканирование в нашей библиотеке может помочь врачу определить изменение формы структуры мозга, которое происходит на очень ранней стадии заболевания, даже до появления клинических симптомов.
Это может позволить врачу как можно скорее начать лечение."
Со-ведущим исследователем проекта Миллера является Сусуму Мори, профессор радиологии в Медицинской школе Джонса Хопкинса. Одним из основных исследовательских интересов Мори является изучение анатомии структур мозга, полученных с помощью МРТ.
Мори отмечает, что такой «биобанк» может существенно повлиять на рабочий процесс врачей.
«Мы эмпирически знаем, что определенный тип анатомической аномалии связан с определенными заболеваниями головного мозга», – сказал он. "Эта взаимосвязь, однако, не всегда ясна и часто усугубляется анатомическими изменениями в ходе нормального развития мозга.
Поэтому нейрорадиологам требуется обширная подготовка для накопления знаний. Мы надеемся, что наш банк данных изображений головного мозга не только поможет в таком процессе обучения, но и повысит способность врача понимать патологию и принимать наилучшее медицинское решение."
Мори и его сотрудник Тьерри Хейсман, профессор радиологии и педиатрии и директор детской радиологии Детского центра Джонса Хопкинса, более четырех лет работали над созданием клинической базы данных, содержащей более 5000 снимков МРТ всего мозга. детей лечили в Johns Hopkins. Имена пациентов и другая идентифицирующая информация не разглашались, но были включены подробности, связанные с их медицинским состоянием. Компьютерное программное обеспечение индексировало анатомическую информацию, включая до 1000 структурных измерений в 250 областях мозга.
Эти изображения также были отсортированы по 22 категориям заболеваний головного мозга, включая хромосомные аномалии, врожденные пороки развития, сосудистые заболевания, инфекции, эпилепсию и психические расстройства.
По словам Хьюсмана, новый банк данных, который сейчас находится в стадии разработки, не только облегчает распознавание и правильную классификацию заболеваний головного мозга у детей, но и более объективный анализ изображений также позволяет идентифицировать травмы и заболевания, которые могут остаться незамеченными классическим, более субъективным радиологическим "наблюдением". МРТ изображений.
Кроме того, по его словам, распознавание различных паттернов травм и последующее группирование этих детей на основе их характерных паттернов результатов МРТ позволяет распознавать и идентифицировать новые заболевания, а также реклассифицировать ранее неклассифицированные заболевания. Наконец, добавил он, при сборе данных не используется ионизирующее излучение, что позволяет врачам изучать наиболее уязвимых, самых молодых пациентов и, возможно, помочь начать лечение конкретного заболевания до того, как произойдет необратимое повреждение развивающегося мозга.
Помимо банка данных изображений мозга для детей, исследователи вместе с Мэрилин Альберт, профессором неврологии Джона Хопкинса, начали создавать аналогичную библиотеку изображений мозга МРТ. Эта библиотека посвящена заболеваниям мозга, которые обычно встречаются у пожилых пациентов.
Этот проект связан с Исследовательским центром болезни Альцгеймера Национального института старения.
Имея все эти данные, врачи смогут выполнять поиск изображений, похожих на Google, связанных с нормальными и патологическими заболеваниями головного мозга у детей и со старением. Например, врач, который не уверен в диагнозе ребенка, может отправить последнее сканирование мозга этого пациента и запросить медицинские записи детей с похожими изображениями. В качестве альтернативы, для изучения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, у стареющих пациентов, врач может попросить показать медицинские записи, связанные со всеми изображениями, которые отображают нейрофибриллярные клубки в височной доле, состояние, наблюдаемое при сканировании его или ее пациента.
Джонатан Левин, директор и главный радиолог отделения радиологии и радиологической науки Джона Хопкинса, отметил, что такой подход может помочь пациентам как с распространенными, так и с необычными заболеваниями. «Это исследование является одним из первых реальных приложений аналитики« больших данных », собирая медицинскую информацию от большого числа пациентов, удаляя все, что могло бы идентифицировать конкретных людей, а затем перенося данные в« облако », чтобы позволить очень мощные анализа ", – сказал Левин. «Это было целью медицинского сообщества на протяжении почти десяти лет, и профессора Миллер и Мори нашли способ реализовать эту технологию таким образом, чтобы она могла принести пользу нашим пациентам и помочь в классификации и идентификации редких и тонкие нарушения головного мозга, а также необычные проявления более распространенных заболеваний головного мозга."
В настоящее время пилотный банк данных педиатрической визуализации головного мозга предназначен только для врачей и пациентов в рамках медицинской системы Джонса Хопкинса, но исследователи говорят, что банк данных может быть расширен или воспроизведен в других местах в ближайшие годы.