Článek
Ultrazvuk je pro těhotné ženy běžné a často nezbytné vyšetření, které poskytuje dvourozměrné snímky plodu a odhaluje klíčové informace – od pohlaví přes velikost až po možné vady, píše web MIT News.
Podrobnější pohled nabízí magnetická rezonance (MRI), jež umožňuje vytvořit 3D obraz plodu. Ten je ale pro lékaře složitý na interpretaci. Právě zde přichází na řadu strojové učení, které dokáže z dostupných dat vytvořit srozumitelnější a přesnější model vývoje plodu, včetně jeho pohybů a tvaru těla.
Nový přístup z MIT, Bostonské dětské nemocnice a Harvardu nazvaný „Fetal SMPL“ dává lékařům detailnější pohled na zdraví plodu. Vychází z původního modelu SMPL, používaného v počítačové grafice k realistickému zachycení lidského těla, a byl upraven pro potřeby prenatální diagnostiky.
Algoritmus, vytrénovaný na 20 tisících MRI snímcích, dokáže předpovědět polohu a velikost plodu a vytvořit přesný 3D model se skeletální strukturou o 23 kloubech, která věrně napodobuje jeho pohyby.
Významný klinický potenciál
Fetal SMPL se díky rozsáhlým reálným datům naučil s vysokou přesností odhadovat polohu a velikost plodu. Rozdíl oproti skutečným snímkům činil v průměru jen 3,1 milimetru – méně než zrnko rýže.
Lékařům by tak mohl umožnit přesně měřit například velikost hlavy či břicha dítěte a porovnávat je s hodnotami zdravých plodů stejného stáří. První testy ukázaly, že model má významný klinický potenciál.
„Odhadnout tvar a polohu plodu je obtížné, protože je v děloze stísněný,“ vysvětlila hlavní autorka studie Yingcheng Liu. „Náš model využívá vnitřní kosterní strukturu, která realisticky zachycuje tělo i pohyby plodu. Díky speciálnímu algoritmu pak dokáže postupně zpřesňovat odhady, dokud nenajde spolehlivý výsledek,“ dodala.
Liu také uvedla, že současný systém zachycuje pouze povrch plodu, zatímco vnitřní orgány zůstávají mimo jeho dosah. Tým proto plánuje vyvinout volumetrickou verzi, která by dokázala modelovat i játra, plíce či svaly. Takové rozšíření by přiblížilo model realitě ještě víc, i když už nynější Fetal SMPL představuje výrazný posun v 3D analýze zdraví plodu.
