I medicinskom laiku dobro je poznato da o točnoj i pravovremenoj dijagnozi nerijetko ovisi život pacijenta. Pogrešna ili pak zakašnjela dijagnoza može dovesti do gubitka dragocjenog vremena u procesu liječenja, pogrešnog ili nepotrebnog liječenja, a time nerijetko i do pogoršanja bolesti, invalidnosti pa i smrti pacijenta. Stoga je preciznost u dijagnostičkom procesu od iznimne važnosti liječnicima jer o njoj ovisi donošenje odluke o liječenju. S napretkom tehnologije, u novije vrijeme i umjetne inteligencije, u procesu postavljanja dijagnoze, posebno u slučajevima kada je riječ o karcinomu, rastu i točnost i preciznost u medicinskoj dijagnostici. U Radiochirurgiji, specijaliziranoj medicinskoj ustanovi za dijagnostiku i liječenje karcinoma koja već godinama uspješno drži korak s naprednom tehnologijom u dijagnostici i liječenju najtežih bolesti, početkom ovoga tjedna pušten je u rad CT s kvantnom tehnologijom, najsuvremeniji uređaj za dijagnostiku koji uz pomoć umjetne inteligencije prikuplja i analizira podatke o promjenama i aktivnostima u tijelu koje ukazuju na prisutnost kancerogenih tvorevina. Ovaj dragocjeni uređaj u Hrvatsku je stigao iz njemačkog Siemensa, koji je upravo Radiochirurgiju jedinu u svijetu odabrao za testiranje upotrebe Photon countera odnosno brojača fotona u ranom otkrivanju i dijagnosticiranju karcinoma.

Novinari Nacionala posjetili su tu kliniku, smještenu u Svetoj Nedjelji pokraj Zagreba, samo nekoliko dana prije službenog puštanja u rad novog uređaja koji će unijeti revoluciju u dijagnostiku i liječenje malignih oboljenja. „Iako se kvantni CT uređaji već koriste u svijetu za dijagnosticiranje raznih bolesti, naša ga je klinika prva i zasad jedina u svijetu u prilici koristiti u onkologiji za potrebe radiokirurškog i radioterapijskog tretmana. Rad ovog uređaja zasniva se na umjetnoj inteligenciji pa je Radiochirurgia postala AI Rad Companion – Siemens Healthineers referentni centar za primjenu umjetne inteligencije u planiranju radioterapije i radiokirurgije“, s ponosom ističe ravnatelj Radiochirurgije prof. dr. Dragan Schwarz dok nam pokazuje novi uređaj koji stručnjaci Siemensa upravo pripremaju za puštanje u pogon. Priprema takvog uređaja zahtijeva pažljivo i precizno podešavanje softvera kako bi sve njegove funkcije radile besprijekorno. „Konstantno smo ulagali u suvremenu opremu i edukaciju osoblja jer vjerujemo da je tehnologija prva linija obrane protiv karcinoma. Stoga smo posebno ponosni na činjenicu da je Siemens upravo našu kliniku odabrao za suradnju i omogućio nam da budemo prvi u svijetu koji taj CT primjenjuju za onkološku dijagnostiku i liječenje radiokirurškim i radioterapijskim tretmanom“, rekao je Schwarz i dodao da umjetna inteligencija omogućava do sada neviđene iskorake u dijagnostici i liječenju tumora. Napredak tehnologije, a posebno umjetne inteligencije, neminovno vodi prema depersonalizaciji medicine. No to, kaže, nikako nije loš proces.

„Ljudska inteligencija je neprocjenjiva, no nije svemoćna. Umjetna inteligencija može obaviti neke zadatke koje ljudska ne može jer je izuzetno osjetljiva i značajno smanjuje mogućnost da se neka promjena na tkivu previdi, a to nam daje vrlo visoku razinu sigurnosti da prilikom analize snimaka ništa nećemo propustiti i da ćemo sve promjene na vrijeme analizirati, pa čak i one vrlo sitne koje nisu vidljive ljudskom oku i koje se teško mogu uočiti pregledom radiologa“, objašnjava Schwarz.

U tom srazu prirodne, ljudske i umjetne inteligencije valja nam pronaći najbolji omjer informacija i analize tih informacija koji će nam omogućiti postavljanje što točnije dijagnoze uz minimalnu mogućnost pogreške, ističe Schwarz. No bez obzira na kvalitetu informacija koje daje umjetna inteligencija, krajnja odluka još uvijek je na čovjeku, odnosno, liječniku koji postavlja dijagnozu.

‘Konstantno smo ulagali u suvremenu opremu i edukaciju osoblja jer vjerujemo da je tehnologija prva linija obrane protiv karcinoma’, rekao je Dragan Schwarz, ravnatelj Radiochirurgije. FOTO: Saša Zinaja/NFOTO

„A umjetna inteligencija će nam, ako je mudro koristimo, pomoći popuniti one praznine u analizi dobivenih rezultata koje ljudska inteligencija i znanje ne mogu otkriti. Upravo to naš tim iskusnih liječnika radi na našoj klinici. Softver koji sadrži kvantni CT uređaj zahvaljujući upravo umjetnoj inteligenciji samostalno pronalazi sumnjive lezije (oštećenja ili abnormalne promjene u tkivu organizma, op. a.) i promjene na tkivu i organima, lokalizira ih unutar organa, mjeri veličinu i volumen tih promjena i uspoređuje rezultate s ranijim snimkama. Iz takvih snimki možemo precizno zaključiti je li došlo do promjena u lezijama. Uz otkrivanje potencijalno opasnih lezija, umjetna inteligencija nam daje i brojne korisne podatke o stanju pojedinih organa u tijelu“, objasnio je Schwarz i dodao da je Radiochirurgia postala Siemensov referentni centar za primjenu umjetne inteligencije u planiranju radioterapije i radiokirurgije i primjeni umjetne inteligencije u području onkološke medicine.

Iako način funkcioniranja bilo kojeg suvremenog medicinskog uređaja – a ovaj je doista posljednja riječ i tehnike i umjetne inteligencije – nije nimalo jednostavno objasniti, možda će biti jasnije ako kažemo da je kvantni CT (originalnog naziva Photon counting) visokosofisticirani uređaj koji se koristi za otkrivanje i mjerenje pojedinačnih fotona, najmanjih jedinica svjetlosti. Pojednostavljeno rečeno, brojenje fotona, koje omogućava CT uređaj s Photon counting detektorima, omogućuje generiranje slike s mnoštvom finijih detalja i otkrivanje malih varijacija u intenzitetu svjetla, što pomaže liječnicima preciznije dijagnosticirati promjene u tkivu koje upućuju na razvoj bolesti. Kvantni CT uređaj sposoban je razlikovati različite materijale u tijelu na temelju energije pojedinačnih fotona, što znači da s velikom preciznošću može razlikovati, primjerice, kalcifikacije od mekog tkiva, ali i patogene promjene na tkivu od zdravog tkiva. Tehnika brojenja fotona omogućuje detekciju i najnižih signala u tkivima ili stanicama, što omogućava vizualizaciju slike na molekularnoj razini i snimanje brzih bioloških procesa koji se odvijaju na molekularnoj razini, a koje dosadašnjom tehnologijom nije bilo moguće pratiti. Uz to, snimanje Photon counterom, uz visoku kvalitetu snimki, pacijenta izlaže značajno manjoj količini zračenja od standardnih CT uređaja. Svi podaci koji se prikupe putem kvantnog CT-a, a radi se o nevjerojatnoj količini podataka o svakom pacijentu, odmah se računalno šalju u sustav umjetne inteligencije Siemens Healthineers, središnju bazu podataka u Njemačkoj, gdje se obrađuju i analiziraju. Liječnici Radiochirurgije potom se direktno spajaju na sustav, povlače dobivene podatke, analiziraju ih i iščitavaju kako bi došli do točne dijagnoze.

‘Uz otkrivanje potencijalno opasnih lezija, AI nam daje i brojne korisne podatke o stanju pojedinih organa u tijelu’, kaže Dragan Schwarz. FOTO: Saša Zinaja/NFOTO

Kakve konkretne prednosti u dijagnostičkom postupku donosi kvantni CD uređaj u usporedbi s klasičnim CT uređajem, posebno u procesu zračenja malignog tkiva, objasnio nam je Domagoj Kosmina, fizičar i voditelj Odjela medicinske fizike. „Nama je najvažnije što preciznije odrediti volumen lezije ili malignog tkiva koje trebamo zračiti. Što smo precizniji u procesu zračenja, i ostali koraci u procesu liječenja koji dolaze nakon toga bit će precizniji, a time i uspješniji. Vrijednost ovog uređaja je u tome što može razlikovati energetske razine fotona koji daju velike količine podataka o različitim materijalima, tvorevinama ili lezijama koje se nalaze u ljudskom tijelu, a što klasični CT uređaj koji je registrirao samo gustoću tih promjena nije mogao. Prisustvo kancerogenih promjena u tijelu registrirat će zahvaljujući boljem upijanju kontrastnog sredstva koje dajemo pacijentu neposredno prije snimanja. Razlika u upijanju kontrasta, ali i bolja kontrastna i prostorna rezolucija koju aparat registrira, dat će nam točnije podatke o vrsti promjena u tijelu. A budući da je uređaj vrlo brz i precizan, ni eventualni pomaci pacijenta prilikom snimanja neće utjecati na točnost podataka, što na klasičnim CT uređajima nije bilo slučaj“, objasnio je Kosmina. Impresivan podatak da uređaj snima 74 centimetra tijela u roku od samo jedne sekunde, otkriva da proces snimanja pacijenta, ovisno o dijelu tijela koji se snima, traje između sekunde i sekunde i pol, a snimanje cijelog tijela ne više od tri ili četiri sekunde. A to onda znači i da je količina negativnog zračenja koju pacijent primi tijekom dijagnostičkog postupka na kvantnom CT uređaju, značajno manja od količine zračenja koju je primio primjenom klasičnog CT uređaja.

Dr. sc. Hrvoje Kaučić, radioterapijski onkolog i voditelj Službe za radiokirurgiju i radioterapiju, naglašava da im je kvantni CT uređaj donio revoluciju u planiranju i provođenju radioterapijskih i radiokirurških zahvata. „Nama je primarni cilj zračenjem uništiti karcinom. Pritom nam je od iznimne važnosti imati preciznu sliku tumorskog tkiva u tijelu i moći ga jasno diferencirati, odnosno, vizualno izdvojiti iz okolnog zdravog tkiva kako bismo to zdravo tkivo tijekom zračenja što je moguće više očuvali“, tumači Kaučić. Do sada su se, kaže, morali zadovoljavati CT simulatorima koji su radili nativne snimke, odnosno, snimke bez kontrastnog sredstva, što im je otežavalo i smanjivalo vidljivost i diferencijaciju malignog od zdravog tkiva pa su se, kako bi prebrodili taj problem, snalazili na razne načine kombiniranjem raznih vrsta snimki kako bi dobili što jasniju sliku područja koje zrače.

„Sada prvi put već pri planiranju zahvata pacijentu možemo dati kontrastno sredstvo koje će nam olakšati izdvajanje tumora od zdravog tkiva, jer maligno tkivo upija kontrast drugačije od zdravog tkiva, a mi to na snimci možemo jasno vidjeti. Kasnije kontrast možemo softverski brisati sa snimke i ta nam mogućnost obrade snimke u značajnoj mjeri pomaže da preciznije isplaniramo i obavimo proces zračenja, da maksimalno očuvamo zdravo tkivo i tako smanjimo negativne nuspojave za pacijenta“, objasnio je Kaučić i dodao da je razlika u preciznosti podataka koji se dobiju od kvantnog CT uređaja, neusporediva s preciznošću podataka dobivenih od klasičnog CT uređaja.

A kako izgleda dijagnosticiranje kancerogenih tvorevina uz pomoć kvantnog CT uređaja, pokazao nam je pulmolog i radiolog prof. dr. Ivica Mažuranić na posve konkretnom primjeru otkrivanja malignih stanica u plućima pacijenta.

‘Kvantni CT omogućava nam da uočimo i definiramo čak i minimalne promjene unutar tkiva veličine tri milimetra’, kaže Ivica Mažuranić. FOTO: Saša Zinaja/NFOTO

„Ova tehnologija je nevjerojatan iskorak u dijagnostičkim postupcima jer pruža nevjerojatne mogućnosti otkrivanja i najsitnijih lezija u tkivu pacijenta. A to, drugim riječima, znači da kvantnim CT uređajem možemo otkriti, prepoznati i dijagnosticirati vrlo male zloćudne promjene u tkivu pluća daleko prije pojave prvih simptoma koji će pacijenta motivirati da se javi liječniku. Jer kad pacijent prepozna prve simptome, karcinom pluća najčešće se već značajno proširio u prsnom košu. Ovaj uređaj omogućava nam da reagiramo brzo te liječenje započnemo puno prije nego što su se stanice tumora proširile“, objasnio je Mažuranić. Spomenuo je da je Hrvatska u Europi prednjačila u provođenju tzv. screeninga pluća, odnosno, preventivnih snimanja pluća na temelju probira osoba koje spadaju u ugrožene skupine s opasnošću od pojave karcinoma pluća. „Hrvatska je prva u Europi 2020. godine pokrenula Nacionalni program prevencije raka pluća upravo kroz screening čiji je cilj bio otkriti karcinom pluća prije nego što zloćudne stanice metastaziraju i prošire se na druge organe. Danas takav probir rade ili ga uvode gotovo sve zemlje u Europi jer je svima jasno da se preventivnim pregledima slučajevi karcinoma pluća, ali i još nekih bolesti poput kronične opstruktivne bolesti pluća (KOPB), pojedinih koronarnih oboljenja i idiopatske plućne fibroze, mogu otkriti u ranoj fazi kada je i liječenje efikasnije, a time i stopa smrtnosti pacijenata manja“, rekao je Mažuranić.

Kvantni CT uređaj stoga je idealan za screening ugroženog dijela populacije kroz koji je moguće rano otkriti stanice karcinoma, ali i tihe simptome svih triju nabrojenih bolesti, jer se na snimkama koje uređaj donosi mogu na vrijeme otkriti i prepoznati i najmanje promjene u strukturi plućnog tkiva.

„Doista nema boljeg uređaja za tu namjenu. Osim toga, kvantni CT s velikom preciznošću mjeri gustoću lezija u plućima i diferencira ih u odnosu na gustoću okolnog tkiva ili kostiju, što je veliki napredak u dijagnosticiranju potencijalnih kancerogenih stanica“, nastavlja Mažuranić. Naime, objasnio je, sumnjive promjene u plućima koje su uočene na snimkama rađenima klasičnim CT ili PET uređajima, dosad su se mogle potvrditi jedno fizičkim uzimanjem uzorka tkiva, tzv. biopsijom. Analizom uzetog tkiva dolazilo se do zaključka je li uočena lezija maligna ili dobroćudna. No da bi biopsija bila uspješna, lezija nije smjela biti manja od 15 milimetara. „Ako je lezija otkrivena ranije, dok je bila manja, nije bilo druge nego pratiti promjenu i čekati da dosegne veličinu pogodnu za biopsiju pa smo pacijente naručivali na kontrole svakih par mjeseci i tako pratili njen razvoj. A to je bilo izgubljeno vrijeme.

Kvantni CT omogućava nam da, uz pomoć kontrastnog sredstva, uočimo i definiramo čak i minimalne promjene unutar tkiva veličine tri milimetra i da zahvaljujući fotonskom brojaču prepoznamo o kakvoj je vrsti promjene riječ, da je razlikujemo od upalnog procesa i odredimo je li promjena potencijalno maligna, a uz to dobijemo i niz podataka koji nam omogućuju da točno odredimo o kakvoj se vrsti maligne promjene radi i dobijemo podatke koji će nam pokazati u kojoj je mjeri očuvana funkcija pluća. Takve podatke na prijašnjim CT uređajima nismo imali“, objasnio je Mažuranić pokazujući nam na ekranu računala konkretne primjere kako kvantni CT analiziranjem parametara reagiranja lezije na kontrastno sredstvo, precizno diferencira dobroćudni, neaktivni čvorić od potencijalno malignog.

Razlika u preciznosti podataka koji se dobiju od kvantnog CT uređaja u Radiochirurgiji, neusporediva je s preciznošću podataka dobivenih od klasičnog CT uređaja. FOTO: Saša Zinaja/NFOTO

„Ako vam kažem da sam nekad, iščitavajući snimku pluća napravljenu na klasičnom CT uređaju, nalaz za svakog pojedinačnog pacijenta napisao za prosječno pet minuta, a sada ga pišem oko pola sata jer pritom moram analizirati velike količine podataka, onda vam je jasno da takva dijagnoza mora biti točnija i preciznija“, zaključio je Mažuranić.

Vratimo li se na početak ovoga teksta i važnost postavljanja pravovremene i točne dijagnoze, posebno u slučajevima najtežih oboljenja poput karcinoma u kojima vrijeme nerijetko igra presudnu ulogu za pozitivan ishod liječenja, ne treba posebno objašnjavati što za pacijenta znači na vrijeme uočiti potencijalno malignu promjenu na tkivu. Rano uočena i definirana promjena omogućit će liječnicima da liječenje započnu na vrijeme, a to onda znači i da je rezultat liječenja daleko uspješniji. „Rak može biti najteža bolest. No ako je otkrijemo na vrijeme, ona može biti najlakša bolest. Mi biramo da bude najlakša“, kazao nam je na kraju našeg posjeta Radiochirurgiji njezin ravnatelj prof. dr. sc. Dragan Schwarz.