Faculty of Automatic Control, Electronics and Computer Science

Zespół pod kierownictwem prof. dr hab. inż. Joanny Polańskiej ( Dziekan Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki), w skład którego wchodzą: dr inż.  Franciszek Binczyk, dr inż. Paweł Foszner, mgr inż. Wojciech Prażuch oraz mgr inż. Aleksandra Suwalska otrzymał  z MNiSW dofinansowanie w wysokości 600 tys. zł w związku z realizacją zadania szczególnie istotnego dla polityki naukowej państwa.

Nagrodzony projekt „CIRCA - internetowy serwis wspierania obrazowej diagnostyki COVID-19” ma na celu wsparcie i przyspieszenie  diagnostyki obrazowej COVID-19 w oddziałach SOR.
Powstałe narzędzie, wykorzystujące techniki uczenia maszynowego, pozwoli lekarzom dyżurującym na izbach przyjęć oraz oddziałach szpitalnych na szybką wstępną ocenę charakteru zmian w rejonie płuc w grupie pacjentów z zaburzeniami czynności oddechowych, a co za tym idzie - identyfikację pacjentów wymagających różnego zaopatrzenia ze strony personelu medycznego. Wobec dużej liczby nowych przypadków, możliwość wydzielenia na podstawie ogólnie dostępnego badania RTG grupy osób o wysokim ryzyku zmian obrazowych typowych dla COVID-19 stanowić będzie duże ułatwienie diagnostyczne.
Zaproponowany system analizy radiogramów jest połączeniem kilku konwolucyjnych i klasycznych sieci neuronowych, które wraz z szeregiem procedur pomocniczych pozwalają na automatyczną identyfikację zdjęć RTG płuc, segmentację regionu płuca oraz identyfikację przypadków obrazowo zmienionych w wyniku rozwoju COVID-19. Aktualnie, ze względu na potrzebę chwili, system dedykowany jest rozróżnieniu trzech podstawowych stanów: obrazu bez zmian chorobowych (zdrowe płuca), ze zmianami charakterystycznymi dla zapalenia płuc w COVID-19 oraz ze zmianami charakterystycznymi dla innych stanów zapalnych płuc (bakteryjnych i wirusowych). Trwają prace nad rozszerzeniem jego funkcjonalności o kolejne jednostki chorobowe.
Stworzony w środowisku Python™ silnik obliczeniowy sprzęgnięty został z portalem internetowym, umożliwiając tym samym korzystanie z systemu w trybie on-line wielu użytkownikom równocześnie.   
W ramach projektu powstanie również ogólnopolska baza danych obrazowych PolCOVID, która pozwoli na retrospektywną dogłębną analizę dziesiątek tysięcy zdjęć RTG umożliwiając opracowanie szczegółowych wytycznych diagnostycznych dla klinicystów i identyfikacja sygnatury radiomicznej COVID-19 na różnych etapach jej zaawansowania. W przyszłości, dzięki szczegółowej analizie danych zebranych w trakcie epidemii, wspartej weryfikacją wydawanych na bieżąco w trakcie epidemii opinii ekspertów radiologów, możliwe będzie określenie cech radiomicznych i zakresów ich zmienności charakterystycznych dla COVID-19. Napływające do bazy PolCOVID kolejne badania będą również wykorzystywane na bieżąco do strojenia opracowanego systemu AI.
W projekt we współpracy z Polskim Lekarskim Towarzystwem Radiologicznym, którego prezesem jest prof. dr hab. n. med. Andrzej Cieszanowski zaangażowało się kilkanaście jednostek w kraju:
• Śląski Uniwersytet Medyczny: Katedra i Oddział Kliniczny Chorób Zakaźnych i Hepatologii i Szpital Jednoimienny Zakaźny w Bytomiu – prof. Jerzy Jaroszewicz oraz Zakład Medycyny Nuklearnej i Diagnostyki Obrazowej – prof. Jan Baron, prof. Katarzyna Gruszczyńska
• Uniwersytet Medyczny w Białymstoku: Klinika Alergologii i Chorób Wewnętrznych – prof. Marcin Moniuszko oraz Klinika Chorób Zakaźnych i Hepatologii – prof. Robert Flisiak
• Warszawski Uniwersytet Medyczny: II Zakład Radiologii Klinicznej – prof. Andrzej Cieszanowski oraz Zakład Radiologii Pediatrycznej – dr Przemysław Bombiński
• Uniwersytet Medyczny w Łodzi: Zakład Diagnostyki i Terapii Radiologicznej i Izotopowej – prof. Agata Majos oraz Klinika Chirurgii Ogólnej i Kolorektalnej – prof. Michał Mik
• Gdański Uniwersytet Medyczny: II Zakład Radiologii – prof. Edyta Szurowska,
• Uniwersytet Rzeszowski: Klinika Chorób Zakaźnych Uniwersytetu Rzeszowskiego, Centrum Medyczne w Łańcucie – dr Robert Pleśniak
• Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu, Klinika Chorób Zakaźnych i Hepatologii – prof. Krzysztof Simon
• Uniwersytet M. Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy, Katedra I Oddział Kliniczny Chorób Zakaźnych i Hepatologii – prof. Małgorzata Pawłowska
• Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, Warszawa, Zakład Diagnostyki Radiologicznej i Obrazowej – prof. Jerzy Walecki
• Wojewódzki Szpital Specjalistyczny we Wrocławiu – dr Magdalena Śliwińska 
• Uniwersytecki Szpital Kliniczny w Opolu: Zakład Kliniczny Diagnostyki Obrazowej – dr Katarzyna Sznajder
• Wojewódzki Szpital Zespolony w Kielcach: Zakład Diagnostyki Obrazowej – dr Bartosz Markiewicz
• Zespół Zakładów Opieki Zdrowotnej, Szpital Śląski w Cieszynie: Zakład Diagnostyki Obrazowej – dr Mateusz Nowak
• Szpital Jednoimienny Zakaźny Megrez Sp. z o.o. w Tychach: Zakład Diagnostyki Obrazowej – dr Barbara Giżycka
     
Konsultanci:
1. Prof. dr hab. Andrzej Cieszanowski – lekarz radiolog, prezes Polskiego Lekarskiego Towarzystwa Radiologicznego
2. Prof. dr hab. Jerzy Walecki – konsultant krajowy w dziedzinie radiologii i diagnostyki obrazowej
3. Prof. dr hab. Katarzyna Gruszczyńska – lekarz radiolog, Śląski Uniwersytet Medyczny
4. Prof. dr hab. Edyta Szurowska – lekarz radiolog, Gdański Uniwersytet Medyczny
5. Prof. dr hab. Piotr Fiedor – lekarz, chirurg, Warszawski Uniwersytet Medyczny
6. Prof. dr hab. Tomasz Smiatacz – lekarz chorób zakaźnych, Gdański Uniwersytet Medyczny

Projekt  uznano za odgrywający kluczową rolę w realizacji polityki naukowej państwa w walce z COVID-19.