8 ноября – Международный день радиологии и День рентгенолога!
О трансформации медицинской визуализации, внедрении искусственного интеллекта, мультидисциплинарном подходе и перспективах развития профессии рентгенолога рассказал Игорь Евгеньевич Тюрин, главный внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике Минздрава России, заместитель директора по научной работе НИИ клинической и экспериментальной радиологии НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина, д.м.н., профессор.
Сегодня отмечается Международный день рентгенолога. Что этот праздник значит для вас и почему он важен для профессионального сообщества?
Открытие рентгеновского излучения – историческое событие во всех смыслах. Оно имеет огромное значение для науки, промышленности, медицины и для мировоззрения всего общества. Увидеть невидимое – это, конечно, переворот в человеческом сознании конца 19-го века. Появление нового способа изучения организма человека, вообще любых живых существ и даже неживой природы изменило не только представление о медицине, но и в целом понимание жизни и материи.
Особенность этого открытия в том, что мы точно знаем его дату – 8 ноября 1895 года. Так редко случается в истории. Важно и то, что демонстрация свойств рентгеновского излучения представляла собой получение рентгеновского снимка, то есть самое настоящее медицинское диагностическое исследование. С тех пор рентгеновское излучение и медицина неразрывно связаны. Это открытие привело к огромным изменениям в медицине: появлению новых профессий, связанных с диагностикой и лечением болезней на основе рентгеновского, а затем и многих других видов излучения, и, конечно, к изменению практически всех медицинских специальностей, благодаря возможности исследовать прежде невидимые органы и патологические изменения в них.
В нашей стране специалисты, которые занимаются применением рентгеновского излучения в диагностических целях, называются рентгенологами. За рубежом эта специальность обозначается как радиология – отсюда и международное название праздника – день радиологии. Рентгенологи в нашей стране занимаются рентгенодиагностикой, компьютерной и магнитно-резонансной томографией. Наши коллеги за рубежом – радиологи, кроме перечисленного, проводят ультразвуковые исследования и рентгенохирургические вмешательства – инвазивные процедуры под контролем визуализации (интервенционная радиология). Терминологическая путаница возникает еще и потому, что специалисты в области радионуклидной диагностики и радионуклидной терапии по-прежнему называются в нашей стране радиологами, хотя во всем остальном мире более 50 лет — это не радиология, а отдельная самостоятельная специальность – ядерная или радионуклидная медицина. Она включает радионуклидную диагностику и радионуклидную терапию, то есть все, что связано с медицинским применением радиофармацевтических препаратов.
Термин «визуализация» применяется для многочисленных методов диагностики, в основе которых лежит получение и интерпретация изображений. Этим занимаются рентгенологи, врачи ультразвуковой диагностики и специалисты по радионуклидной диагностике. В нашей стране для обозначения этого направления в медицине часто применяют термин «лучевая диагностика». С другой стороны, есть лучевая терапия, или радиотерапия, где используется только ионизирующее, в том числе и рентгеновское излучение. Здесь излучение применяется не для диагностики, а для лечения пациентов: изначально, в начале 20-го века — для огромного спектра заболеваний, начиная от туберкулеза и артроза и заканчивая новообразованиями, или саркомами, как тогда говорили. Сегодня же это важная часть лечения преимущественно онкологических заболеваний под названием «радиотерапия» (в нашей стране) и «радиационная онкология» (в зарубежных странах).
Оба этих направления, визуализация и терапия, активно развиваются и остаются одними из самых технологичных, наукоемких областей медицины во всём мире.
Какие ключевые изменения произошли в последние годы и какие достижения можно отметить в Онкоцентре Блохина?
Во-первых, мы живём в эпоху, когда вместо одного рентгенодиагностического исследования существует целый арсенал методов визуализации и способов лучевого воздействия, особенно на злокачественные опухоли. Это полностью изменило современную медицину. Кроме традиционных рентгеновских аппаратов, сегодня в нашем распоряжении компьютерные и магнитно-резонансные томографы, разнообразные ультразвуковые приборы, эмиссионные компьютерные томографы для радионуклидных исследований. Точность визуализации сегодня просто поражает. Выявление патологических очагов размером в насколько миллиметров или оценка самых сложных физиологических процессов, выявление нарушений функции органов и тканей стали повседневной реальностью. Томографическое исследование, КТ или МРТ, стало рутинной процедурой, почти обязательной в онкологической практике.
Совершенно уникальные технологии созданы в радиотерапии, по сути, как соединение разнообразных источников ионизирующего излучения и современных томографических технологий (гамма-нож, кибер-нож). Стали реальностью протонная, ионная, андронная терапия. В центре разрабатывается уникальная борнейтронзахватная терапия новообразований. Одним самых интересных и перспективных направлений является радионуклидная терапия злокачественных новообразований и объединение в одной процедуре диагностики и лечения с помощью РФЛП под названием «тераностика». Практически все эти технологии визуализации и лечения есть сегодня онкологическом центре.
Одна из главных тенденций — это цифровизация. Сегодня почти все медицинские изображения — рентгеновские, ультразвуковые, рентгеноскопические – цифровые. Раньше это были лишь отдельные исследования: ангиография, КТ, позже МРТ и однофотонная эмиссионная томография. Но даже эти изображения распечатывали не пленке и носили с собой, чтобы показать коллегам или передать на хранение в архив. Теперь изображения могут свободно передаваться в пространстве и времени через интернет, телемедицинские и информационно-радиологические системы. Они перестали принадлежать исключительно медицинской организации и в большей степени становятся собственностью пациентов. Это позволяет консультировать изображения с экспертами в любой точке мира или программами искусственного интеллекта— это настоящая глобализация диагностических данных.
Нельзя не отметить рост объёмов визуализации и скорости получения изображений. Если раньше количество изображений исчислялось единицами или десятками, то сегодня это сотни, тысячи, а для крупных учреждений вроде Онкоцентра — миллионы исследований в год. Это создаёт огромный поток информации, который нужно анализировать, сохранять, пересылать, сравнивать. Появились совершенно новые требования к врачам, инженерам, архивам и, конечно, к организации работы с изображениями.
Важная тенденция заключается в интеграции различных методов визуализации. Невозможно оценить патологический процесс одним исследованием, особенно в онкологии, где критически важно получить полную картину. Сейчас задача врача — суммировать результаты разных исследований, чтобы поставить точный диагноз и начать эффективное лечение.
А как обстоит дело с внедрением искусственного интеллекта?
Одним из ключевых событий последних лет стало появление искусственного интеллекта, и едва ли не первым его объектом стали диагностические изображения — прежде всего рентгенограммы и КТ. Здесь мы вновь возвращаемся к открытию рентгена: именно рентгенография и КТ, основанные на рентгеновском излучении, оказались удобными для изучения и практического применения ИИ в медицине.
Этот процесс начался в середине прошлого десятилетия, во многом благодаря исследованиям скрининга рака лёгкого с использованием низкодозной КТ. Появились большие базы данных изображений, которые ИИ анализировал для выявления очагов — это стало фундаментом знаний и опыта для разработчиков таких программ.
Следующий этап наступил во время пандемии COVID-19, когда программы ИИ применяли для оценки поражений лёгких. Программы стали более сложными, комплексными и технологически продвинутыми. Это создало базу для технологического прорыва в середине 2020-х.
Сегодня существует большое количество отечественных ИИ-программ для интерпретации изображений в рентгенологии и в целом в медицинской визуализации. Это направление активно развивается и в других областях — хирургии, терапии, неотложной помощи, диспансеризации, да и во всей организации здравоохранения. Но пока именно визуализация остаётся одной из ключевых сфер, где ИИ уже сегодня приносит реальную практическую пользу.
В чём наиболее заметен прогресс за последние 10–15 лет?
Я бы отметил не столько технологии, сколько появление новых направлений медицинской деятельности, напрямую связанных с визуализацией. Современная онкология строится на принципе раннего выявления опухолевого очага — желательно на минимальных размерах и до начала метастазирования, когда существуют оптимальные условия для эффективного лечения и полного выздоровления пациента. Если раньше это казалось фантастикой, то сегодня это уже реальность.
Основой раннего выявления опухолей является эффективный скрининг, и методы визуализации играют здесь ключевую роль. Сегодня рутинной процедурой стала скрининговая маммография для женщин старше 40 лет, направленная на раннюю диагностику рака молочной железы. Это реально позволяет снизить смертность от заболевания на 20–30%.
Сейчас активно обсуждается программа скрининга рака лёгкого с помощью низкодозной КТ (НДКТ), которая, по прогнозам, приведёт к аналогичному снижению смертности. Пятилетняя выживаемость пациентов с первой стадией рака лёгкого достигает 90%, тогда как сегодня до 70% впервые выявленных больных имеют третью или четвёртую стадию, и пятилетняя выживаемость не превышает 20%.
В перспективе ожидается внедрение КТ-колоноскопии для скрининга рака ободочной кишки. В других областях медицины также применяются современные методы визуализации: КТ для раннего выявления коронарного кальция, цифровая рентгенография и томосинтез для диагностики туберкулёза органов дыхания и многие другие программы, действующие сейчас или находящиеся в стадии разработки.
Важное инновационное направление – это рентгенохирургия, или, как ее называют за рубежом, интервенционная радиология. Малоинвазивные хирургические процедуры под контролем рентгеноскопии, КТ или ультразвуковой навигации – эти методы существенно изменили не только онкологическую помощь, но и всю медицину в целом. То, что раньше требовало сложных хирургических вмешательств или вообще не подлежало лечению, сегодня выполняется быстрее, с меньшими рисками и осложнениями, нередко даже в амбулаторных условиях.
Простой пример — биопсия опухолевого очага. Сегодня её можно выполнить практически в любой области организма человека с помощью навигационных технологий визуализации, а также эндоскопических приборов, снабженных ультразвуковыми датчиками. В результате появились быстрые, безопасные и надежные способы взятия материала из очага поражения. Это создало условия для полноценных прижизненных биопсий практически любого патологического образования, причем не только в онкологии. Рентгенохирургия коренным образом изменила лечение послеоперационных осложнений, расширила практики внутрисосудистого и внутриполостного введения лекарственных препаратов, сделала реальностью стентирования, протезирования, бужирования, эмболизации, без чего современная онкология уже не может полноценно функционировать.
Важный элемент трансформации заключается в постепенном переходе от преимущественно анатомической к функциональной и молекулярной визуализации. Раньше мы изучали в основном анатомические характеристики опухоли: расположение и форму опухоли, её границы, взаимоотношение с сосудами и протоками, оценивали возможность ее хирургического удаления. Эта сторона визуализации важна и в настоящее время. Но только анатомической (рентгенологической, ультразвуковой, ангиографической) характеристики уже недостаточно. Быстрое развитие лекарственной терапии выдвигает на первый план необходимость оценивать распространенность опухолевого процесса, биологическую активность патологических тканей, наличие остаточной опухоли после лечения, прогнозировать эффективность лечения на основании оценки метаболизма опухолевых очагов и своевременного выявления рецидивов. Сегодня это область применения методов радионуклидной визуализации — сцинтиграфии, однофотонной компьютерной томографии и ПЭТ.
Необходимость сочетать анатомический и функциональный подход к визуализации патологического процесса приводит к появлению новых технологий и методик. Классическим примером такого подхода являются гибридные ПЭТ/КТ и ПЭТ/МРТ установки, в которых рентгенология и радионуклидная диагностика сочетаются в одном исследовании. Не менее важно, что методы функциональной (молекулярной) визуализации становятся все более точными в оценке анатомической принадлежности очагов поражения, а методы анатомической визуализации получают новые инструменты функциональной характеристики патологии: функциональная МРТ, диффузионно-взвешенные МР-изображения, оценка перфузии органов или очагов, двухэнергетические технологии в КТ.
Еще одна важная тенденция заключается в изменении подхода к обследованию онкологических пациентов: всё чаще изучается не отдельный орган, а практически весь организм. Появились методы ПЭТ, КТ и МРТ всего тела, позволяющие комплексно оценить состояние пациента и точнее выявлять зоны расположения патологического процесса. Это принципиально новый уровень диагностики, который продолжит развиваться и ближайшем будущем.
Как, на ваш взгляд, в ближайшие годы изменится профессия врача, который занимается медицинской визуализацией?
Медицинской визуализацией занимаются рентгенологи, специалисты по УЗИ и радионуклидной диагностике, по рентгенохирургическим методам диагностики и лечения. Работа всех этих специалистов трансформируется под влиянием новых технологий визуализации и искусственного интеллекта. Технический прогресс расширяет возможности каждого направления диагностики, исследования становятся все более сложными и быстрыми, как снежный ком увеличивается поток информации о новых методиках, болезнях, лекарствах и осложнениях от их применения. Типичным примером может служить внедрение плоскодетекторной КТ в практику кабинетов ангиографии, фактически соединение возможностей ангиографии и КТ в одном аппарате и в одном изображении. Это меняет требования к специалисту, к уровню его профессиональной подготовки.
Огромное влияние на деятельность врачей в области визуализации окажет искусственный интеллект. Уже сегодня он взял на себя техническое обеспечение работы сложной техники, например выбор технических условий получения снимков. В ближайшей перспективе программы ИИ возьмут на себя рутинную работу по анализу изображений: измерению очагов, оценку динамики и количественных параметров опухолевого процесса.
Врач же сосредоточится на интерпретации полученных данных и междисциплинарных обсуждениях, клинических разборах и консилиумах, работе в центрах компетенции. Это высвободит время для реальной клинической работы.
Кроме того, возрастёт роль скрининга – раннего выявления онкологических заболеваний. Уже действуют программы скрининга рака молочной железы, и активно обсуждается рак лёгкого с низкодозной КТ. С расширением таких программ многие заболевания будут обнаруживаться раньше, что значительно повысит эффективность лечения!
