Как смартфон может помочь в оценке качества донорской печени?

Для принятия решения вопроса о пригодности печени для трансплантации врачи донорской службы оценивают множество лабораторных показателей и результатов инструментальных обследований донора. 

Но даже в тех случаях, когда все они вполне удовлетворительны, в клетках печени – гепатоцитах – могут содержаться капли жира. Причиной этого, как правило, является длительное неправильное питание человека. Это состояние, называемое «стеатоз печени», до определенной поры не вызывает никаких симптомов и мало влияет на функцию органа. Однако если такая печень изъята для пересадки и сохраняется до операции при низкой температуре, эти жировые капли могут очень сильно повредить орган на клеточном уровне и являться одной из причин тяжелого, а иногда необратимого нарушения начальной функции трансплантата.

«Золотым стандартом» диагностики стеатоза является гистологическое исследование, при котором в образце ткани, подготовленным специальном образом, морфолог оценивает наличие капель жира и площадь которую они занимают. Значения более 50% являются критическими – пересаживать такую печень нельзя. Несмотря на то, что биопсия дает абсолютно точный ответ, у метода есть один существенный недостаток – для проведения исследования требуется несколько часов, что удлиняет время консервации донорского органа. Поэтому часто поступают следующим образом: образец ткани печени для гистологического исследования обязательно берется при изъятии, но решение о трансплантации принимается не дожидаясь его результата. Какой же в этом смысл?

Научные исследования, проведенные во многих центрах трансплантации, в том числе в российских, показали, что опытный хирург донорской службы может по цвету и консистенции печени оценить степень стеатоза. И как ни странно, такая оценка очень точна: расхождения между гистологической и визуальной оценкой происходят менее, чем в 5% случаев. При этом, оценка хирурга более строгая, то есть иногда, в сомнительных случаях, он склонен несколько преувеличить выраженность стеатоза, имея в приоритете безопасность потенциального реципиента. Именно для того, чтобы повысить точность оценки «на глаз» и необходимо гистологическое исследование. Врач ретроспективно сравнивает свое впечатление о печени, результат биопсии и результат трансплантации (если орган был пересажен), таким образом, накапливается опыт, в мозге выстраиваются новые нейронные связи, со временем точность оценки повышается.

Французская группа ученых поставила перед собой задачу воспроизвести этот процесс, используя современные компьютерные технологии, алгоритмы машинного обучения и обработки изображений, о чем сообщила в журнале Liver Transplantation в 2018 году. Во время изъятия на камеру делали фотографию печени, которая дальше подвергалась математической обработке, результаты которой сопоставлялись с данными биопсии. 

Несмотря на то, что в пилотное исследование было включено только 12 наблюдений, полученные результаты внушали оптимизм и подтвердили правильность выбранного подхода.

Для продолжения работы был организован стартап Stella Surgical, в команду которого вошли врачи и инженеры. Набор данных для обучения алгоритма был существенно увеличен, разработано приложение для смартфона, которое в настоящее время проходит клинические исследования. 

Результаты испытаний искусственного интеллекта для оценки донорской печени будут опубликованы уже в этом году.

Разработчики подчеркивают, что их цель не создать приложение, которое способно было бы заменить человека, а наоборот, помочь врачу принять решение, предоставив второе мнение.

Главным эффектом от использования новой технологии должно быть сокращение частоты отказов от трансплантации пригодной печени из-за переоценки степени ее стеатоза.