Midjourney погрузила человека в воду для ультразвуковой компьютерной томографии всего тела

Компания Midjourney показала сканер для ультразвуковой компьютерной томографии всего тела. Устройство представляет собой резервуар с водой, куда обследуемый погружается на платформе и при этом проходит через фокус кольца с множеством датчиков. Пока что разработка существует в виде прототипа первого поколения, а продвигать ее планируется как спа-салон.

При проведении обычного УЗИ врач оперирует одним датчиком, который излучает ультразвуковые волны и принимает их отражение от анатомических структур. Специалист сам поворачивает его под нужными углами, чтобы сфокусировать на интересующих деталях органов. Преимущества этого исследования включают относительную простоту проведения и безвредность для организма, поскольку отсутствует потребность в использовании ионизирующего излучения. Ограничения связаны с тем, что ультразвук не проникает сквозь кости и воздух (поэтому УЗИ непригодно для исследования внутричерепных структур взрослого и малопригодно для исследования легких и кишечника), сильно рассеивается и поглощается в тканях (это затрудняет обследование крупных людей) и отображает одинаково структуры разной природы (например, доброкачественные и злокачественные опухоли). Кроме того, результативность УЗИ сильно зависит от квалификации специалиста. Все это понижает диагностическую чувствительность метода.

Как следует из концепции Midjourney, Midjourney Scanner представляет собой резервуар с водой (поскольку в ней ультразвук распространяется гораздо быстрее, чем в воздухе), куда обследуемый погружается на платформе со скоростью четыре-пять сантиметров в секунду. При погружении он проходит через фокус кольца с множеством датчиков размером 200 микрометров, которые испускают ультразвук во всех направлениях плоскости кольца и улавливают его отражения. Полученная информация от датчиков в реальном времени отправляется на серверы, где компьютерные алгоритмы реконструируют из нее изображения структур организма по срезам — аналогично КТ. В запланированном варианте сканер должен содержать полмиллиона датчиков, которые излучают до миллиона раз в секунду, обеспечивая разрешение до 0,1 миллиметра и производя терабайты информации, которые отправляются на 21 сервер общей производительностью два петафлопса. Эти серверы обрабатывают результаты сканирования по срезам и формируют из этих срезов трехмерное изображение, которое затем анализируется нейросетью.

Согласно замыслу, сканирование всего организма с помощью итогового варианта Midjourney Scanner должно занимать 60 секунд. Компания планирует к 2031 году установить по всему миру 50 тысяч таких устройств, которые суммарно будут выполнять до миллиарда обследований ежемесячно, во многом заменяя собой МРТ. Как следует из презентации основателя и директора Midjourney Дэвида Хольца (David Holz), характеристики уже созданного первого прототипа пока далеки от расчетных: сканер содержит меньше датчиков, а само сканирование происходит значительно дольше. Из-за ограничений в передаче данных, вычислительных мощностях и алгоритмах обработка получаемой информации гораздо медленнее запланированной, нейросети пока не используются. Как видно по представленным изображениям реального сканирования, разрешающая способность тоже значительно меньше заявленной.

Для использования Midjourney Scanner как медицинской диагностической системы необходимо пройти сертификацию в регуляторных органах — в США это Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA). Пройти такую сертификацию и получить лицензию непросто, поэтому Midjourney планирует начать продвижение разработки, открывая спа-салоны Midjourney Spa, в которых, помимо обычного для таких организаций оснащения (бассейнов, ванн, саун), установят и сканер. Первый салон должен открыться в Сан-Франциско в 2027 году.

Из анонса неясно, как компания собирается в столь сжатые сроки преодолеть перечисленные выше физические ограничения УЗИ, избежать присущих этому методу артефактов диагностики, приблизить результативность алгоритмов к работе квалифицированного медицинского специалиста и в итоге вывести диагностическую точность систему на приемлемый уровень. Даже если все это удастся реализовать, необходимо будет подтвердить целесообразность подобного профилактического сканирования здоровых людей (компания предлагает проходить их до раза в неделю). Как уже неоднократно обсуждалось в случае профилактического МРТ всего тела, неизбежные погрешности исследований могут приводить к гипердиагностике, которая спровоцирует назначение дополнительных ненужных обследований, в том числе инвазивных, что чревато серьезным финансовым и психологическим ущербом.

О том, в каких областях медицины экспериментально и практически применяют системы на основе машинного обучения и как оценивают их результативность, можно почитать в материале «Диагноз из машины».