IT против онкологии — как веб-платформа помогает бороться науке бороться с раком
В борьбе с раком время играет решающую роль: чем быстрее поставить диагноз, тем больше вероятность выбрать правильное лечение, провести операцию вовремя и сохранить орган, а также достичь ремиссии. Команда разработчиков Riverstart вместе с учеными ИПФ РАН создали веб-платформу OpticElastograph, которая позволяет получать данные, полезные в борьбе с раком.
Ученые исследуют способы для диагностики рака, которые могли бы давать о биологических тканях больше информации, чтобы замечать изменения на ранних стадиях. Один из современных методов исследования ткани — оптическая биопсия.
Больше данных дает оптическая биопсия
Оптическая биопсия позволяет изучать биологические ткани с помощью лазера, не извлекая их из организма. Этот метод быстрее, потому что исключает необходимость хирургического вмешательства и время на обработку образцов, и менее травматичен, потому что не требует разрезов и заживления. Но самое важное преимущество — это высокая точность результатов.
С помощью оптической биопсии ученые могут наблюдать изменения в живых тканях в реальном времени. К примеру, они могут видеть, как растет опухоль, как меняются границы между здоровыми и пораженными участками, что позволяет быстрее принимать меры.
Одно из исследований: при диагностике рака результаты, полученные с помощью оптической биопсии, оказались на 96% точнее по сравнению с традиционной гистологией.
На изображении представлены ткани молочной железы: верхнее фото сделано стандартным гистологическим методом, а нижнее — с помощью оптической биопсии. На нижнем снимке скопления опухолевых клеток и границы переходов видны значительно четче.
Чтобы применять такой метод при исследованиях и диагностике, нужны инструменты для анализа томографических снимков.
Как применять оптическую биопсию и получать больше информации
Разработчики Riverstart вместе со специалистами компании «Оптикэластограф», куда входят ученые ИПФ РАН, разработали веб-платформу под названием OpticElastograph. Этот инструмент позволяет использовать метод оптической биопсии, чтобы автоматически извлекать детальную информацию о тканях из томограмм. Полученные данные гораздо точнее, чем при обычной гистологии.
Разработка помогает врачам ставить более точные диагнозы, определять границы опухолей и проводить операции с большей точностью. Это позволяет сохранить орган, удаляя только раковые клетки.
Как устроена OpticElastograph — разработка Riverstart и «Оптикэластограф»
Ученые из «Оптикэластограф» разработали программы для обработки сканов. Эти программы извлекают информацию из томографических сканов и, к примеру, могут отображать сосуды, выявлять зависимости между различными параметрами, создавать карты изменения формы и жесткости тканей и многое другое.
Компания Riverstart интегрировала эти программы-обработчики с веб-платформой: создала вычислительный кластер, который можно развернуть в любом облачном центре и использовать для обработки данных в контейнерах.
Вместе это образует веб-платформу OpticElastograph, которая позволяет запускать программы для анализа томограмм через интернет, а не на локальном компьютере ученого. Исследователи могут:
- пользоваться этим сервисом из своего кабинета;
- хранить данные;
- запускать пакетную обработку сканов;
- обмениваться результатами с коллегами;
- создавать базы данных для обучения моделей машинного обучения;
- моделировать новые сканы с помощью специальных настроек на платформе OpticElastograph.
Всё это позволяет проводить исследования в области онкологии, собирать более обширные данные о биотканях, быстрее и точнее подбирать лечение, а также повышать вероятность сохранения органа при операциях. Помимо онкологии, такие данные необходимы в хирургии, косметологии, а также для разработки и тестирования медикаментов.
Подробно про устройство и работу самой платформы со скриншотами, исследованиями и деталями.