Понижающая радиационную нагрузку российская технология КТ получила патент США
Сотрудники компании Smart Engines запатентовали в США новую экспериментальную технологию в компьютерной томографии. Разработка позволяет снизить дозу облучения при диагностике пациентов с COVID и другими заболеваниями, и ускоряет исследования. Smart Engines намерена интегрировать технологию в свои продукты и продвигать их как в России, так и за рубежом.
Новое слово в КТ
Томографическое исследование при помощи технологии контролируемой томографической реконструкции, описанной в патенте №US 11,663,757 от 30 мая, принципиально отличается стандартных КТ-процедур и является новым словом в отрасли.
Если в классическом протоколе количество снимков и время их регистрации четко регламентировано и не может быть изменено после начала измерения, то ученые Smart Engines предлагают рассматривать томографическую реконструкцию как процесс с отслеживаемым результатом.
Искусственный интеллект в режиме реального времени анализирует результаты реконструкции после получения очередной серии новых проекций и, когда достигается необходимое качество результата реконструкции, принимает решение об остановке сканирования.
Изображение иллюстрирует зависимость качества КТ-снимка легких от количества проекций: чем больше проекций — тем лучше изображение
«Представим, что с помощью стандартного протокола в ходе томографического измерения от объекта регистрируются 360 проекций. Мы же предлагаем регистрировать сначала пять проекций, потом, если качество изображения недостаточно хорошее, еще пять и так далее. Возникает вопрос: зачем регистрировать дополнительные проекции и тратить на это время, если качество изображение уже является достаточным», — рассказывает один из авторов изобретения, старший научный сотрудник-программист Smart Engines кандидат технических наук Константин Булатов.
Области применения: от промышленности для медицины
Технология Smart Engines решает сразу несколько задач. С одной стороны, она позволяет снизить дозовую нагрузку — это важно в контексте медицины.
Технология может быть применена в любой области медицины, где используются томографы. Например, для построения модели при протезировании, для определения новообразований мозга или травм, для томографирования легких. Особенно такая технология перспективна в процессе наблюдения за динамикой лечения, когда пациенту назначают подряд несколько процедур КТ — при COVID-19 или при срастании кости после перелома.
«Проблема оптимизации дозы при наблюдении за динамикой протекания коронавируса у пациента или за динамикой восстановления после перенесенной болезни стоит крайне остро. Так как КТ-обследование в этом случае проводится неоднократно и дозовая нагрузка суммируется, то, конечно, хотелось бы, чтобы во время каждого измерения из цепочки измерений пациент получал меньшую дозу», — говорит начальник отдела томографии Smart Engines кандидат физико-математических наук Марина Чукалина.
Технология Smart Engines решает еще одну важную задачу — заметно сокращает время томографического эксперимента. Это важно для промышленной томографии, поскольку, к примеру, в нанотомографии время эксперимента — изучения одного промышленного объекта — сейчас может продолжаться десятки часов. Марина Чукалина поясняет: «Если одно измерение длится так долго — следовательно, стоит дорого и проводить его не всегда целесообразно, ведь можно найти более дешевый способ анализа внутренней структуры. Применение нашей технологии позволяет экономить время и, следовательно, снижает себестоимость одного нанотомографического измерения».
Smart Engines готовится к выводу КТ на международный рынок
Запатентованный в США метод контролируемой томографической реконструкции был разработан учеными кандидатом технических наук Константином Булатовым, генеральным директором Smart Engines кандидатом технических наук Владимиром Арлазаровым, начальником отдела томографии Smart Engines кандидатом физико-математических наук Мариной Чукалиной, техническим директором кандидатом физико-математических наук Дмитрием Николаевым и кандидатом технических наук Алексеем Бузмаковым еще в 2020 году во время работы над первой версией программного продукта Smart Tomo Engine.
Smart Engines выпустила Smart Tomo Engine в 2021 году. SDK может быть установлен на эксплуатируемые лабораторные томографы для замены штатного ПО или в новые аппаратно-программные томографические комплексы. В декабре 2022 года Smart Tomo Engine была внесена в реестр отечественного ПО. В 2023 году вышло обновление Smart Tomo Engine.
На текущий момент Smart Tomo Engine включает три компонента — сборник проекций и передачи их в реконструктор, собственно реконструктор и технология анализа результатов, рассказал Владимир Арлазаров. «Сейчас мы работаем над тем, чтобы включить в Smart Tomo Engine блок управления. Он необходим для проведения классических экспериментов в томографии с использованием запатентованной технологии», — добавил он.
Smart Engines, вот уже более четырех лет занимающаяся разработкой ПО для томографов и проинвестировавшая в это направление свыше 200 млн рублей, в дальнейшем намерена интегрировать новую технологию в свои продукты и продвигать их как в России, так и за рубежом.
Рынок компьютерных томографов в мире растет: ежегодно он увеличивается в среднем на 7,10%. В 2021 году он был оценен в 41,7 млрд долларов США и, как ожидается, достигнет 77,3 млрд долларов США к 2030 году. Лидером среди регионов является Северная Америка, на которую приходится свыше 30% глобальной выручки. «Рынок КТ ждет бурный рост благодаря увеличению количества проектов в медицине и развитию нового рыночного сегмента — промышленной томографии», — уверен генеральный директор Smart Engines к.т.н. Владимир Арлазаров.
Этот патент США стал первым изобретением в области КТ, полученным учеными Smart Engines в Штатах. Всего компания уже получила 5 патентов США на изобретения связанные с искусственным интеллектом. В России у Smart Engines зарегистрировано 9 патентов и 40 полезных моделей.
