Использование открытой большой языковой модели Qwen в определении объема сканирования при проведении ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ пациентам со злокачественными новообразованиями: проспективное пилотное исследование

Цифровая трансформация здравоохранения, вызванная стремительным развитием искусственного интеллекта (ИИ), открывает безграничные горизонты для оптимизации медицинских процессов, повышения точности диагностики и персонализации лечения пациентов со злокачественными новообразованиями [1-6]. Особенно важную роль эти технологии играют в области лучевой диагностики, где автоматизация рутинных задач освобождает время врачей-радиологов для решения сложных клинических случаев.

В последние годы на рынке появились открытые (не запатентованные) модели и экономически доступные большие языковые модели (БЯМ), такие как DeepSeek, Qwen, Grok и им подобные. Это значительно снизило технологические и финансовые барьеры для внедрения решений ИИ в клиническую практику [7-8].

Позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ) с 18F-фтордезоксиглюкозой (18F-ФДГ), является одним из наиболее информативных методов лучевой диагностики в онкологии. Выбор оптимального объема сканирования (от макушки до пальцев стоп, от основания черепа до верхней трети бедра или локальные зоны) представляет собой критически важный этап планирования исследования, влияющий как на диагностическую точность, так и на лучевую нагрузку пациента. В настоящее время данное решение принимается врачом-радиологом на основании анализа направления, медицинской документации и клинических рекомендаций, что требует временных затрат.

Исследования в области внедрения ИИ в медицину подчеркивают как потенциал, так и риски использования БЯМ для агрегации данных, анализа неструктурированной информации и поддержки клинических решений, акцентируя необходимость валидации в реальных условиях и активного участия медицинского персонала [7-9].

Цель исследования . Оценить диагностическую сопоставимость рекомендаций БЯМ Qwen3.5-Plus с заключением врача-радиолога при определении протокола сканирования и показаний к контрастному усилению для ПЭТ/КТ с ¹⁸F-ФДГ у пациентов со злокачественными новообразованиями в рамках проспективного пилотного исследования.

Материалы и методы

В период с января по март 2026 года в Обособленном подразделении «Центр ядерной медицины и диагностики г. Москва» Акционерного общества «Клиника К+31» было проведено проспективное пилотное исследование. Выборку формировали методом случайного отбора из общего потока пациентов, направленных на ПЭТ/КТ.

В исследование включено 50 случаев. Критерии включения:

• •    Пациенты старше 18 лет;

• •    Наличие верифицированного злокачественного новообразования (ЗНО) или обоснованного подозрения на него;

• •    Полнота медицинской документации на момент оформления (направление, выписки, результаты гистологического исследования, лабораторные данные).

Критерии исключения:

• •    Невозможность де-идентификации данных;

• •    Нечитаемые сканы документов.

Учитывая использование исключительно обезличенных данных, исследование не требовало одобрения этического комитета.

Инструмент искусственного интеллекта. В исследовании мы применяли БЯМ Qwen3.5-Plus (разработчик: Alibaba Cloud/Qwen Team), доступ к которой осуществлялся через официальный веб-интерфейс: (период использования: январь-март 2026 г.).

Настройки персонализации. Для обеспечения воспроизводимости и соответствия ответов профессиональному медицинскому контексту были применены следующие настройки персонализации модели:

• •    Профиль пользователя — указано, что пользователь работает в автономном ПЭТ/КТ-центре;

• •    Профессиональная роль — определена как «организатор здравоохранения, врач-онколог, врач-радиолог, ученый, автор научных статей»;

• •    Стиль ответов — выбран режим «Официально» академический/профессиональный тон;

• •    Функция персонализации — активирована для всех новых диалогов.

Процедура взаимодействия. Нормативно-методические документы, обезличенные клинические данные (направления, выписки, результаты гистологического исследования, лабораторные показатели) подавались в модель в виде сканированных изображений (формат PDF). Для обеспечения воспроизводимости использовался единый структурированный системный промт. Параметры генерации были по умолчанию, так как веб-интерфейс не предоставляет возможности их ручной настройки. Все сгенерированные рекомендации проходили обязательную верификацию врачом-радиологом.

Разработка инструмента на основе БЯМ. Исследование состояло из двух этапов:

Этап 1. Формирование локальных рекомендаций. На основе анализа нормативнометодических документов, регулирующих систему обязательного медицинского страхования в Москве, была создана матрица принятия решений для выбора объема сканирования ПЭТ/КТ. Эта матрица представлена на рисунке 1 [10-12].

Локальные рекомендации

Выбор протокола сканирования

• 1.    Протокол whole-body XL (ТОТАЛ) — сканирование от макушки головы и до

кончиков пальцев стоп выполняется при:

• •    Злокачественная опухоль без первично выявленного первичного очага с кодами диагнозом по МКБ 10 С76-80.

• •    Новообразование неопределенного или неизвестного характера: трахеи, бронхов и легких с кодом по МКБ 10 D38.1.

• •    Рак трахеи, легкого и бронха коды диагнозов по МКБ 10 C33-34.

• •    Меланома любой локализации (кожа, глаз, головной мозг с кодами диагнозов С43 и С69.

• •    Саркома любой локализации - обращаем внимание на гистологию в документах пациента.

• •    Нейробластома любой локализации — обращаем внимание на гистологию в

документах пациента.

• •     гистология.

• •    Миелома код диагноза по МКБ 10 С90

• •     Злокачественные опухали верхних и нижних конечностей

• •    Если цель проведения ПЭТ КТ онкопонск. поиск первичного очага и указаны коды диагнозов по МКБ 10 С76-80. D37-48 (исключение из этого правила код по МКБ 10 D38. Г) всегда привлекай рентгенолога для выбора протокола исследования.

• 2.    Протокол whole-body (СТАНДАРТ) с включением в область сканирования головы (от макушки до верхней трети бедер) выполняем при плоскоклеточном раке головы и шеи при таких диагнозах (по МКБ 10) как:

• •     С01 - карцинома основания языка

• •     С02 - карцинома других и неуточненных частей языка

• •     С06 - карцинома других и неуточненных отделов рта

• •    С09 - карцинома миндалины

• •     СЮ - карцинома ротоглотки

• •     С11 - карцинома носоглотки

• •     С69 - карцинома глаза и придаточного аппарата

• •     СЗО - карцинома полости носа и среднего уха

• •     С31 - карцинома придаточных пазух

• 3.    Протокол whole-body (СТАНДАРТ) с включением в область сканирования головы (от макушки до верхней трети бедер) выполняем при метастазах в головной мозг - в этой ситуации всегда привлекай рентгенолога для выбора протокола исследования

• 4.    Протокол whole-body (СТАНДАРТ) - от наружного слухового прохода до верхней трети бедер - выполняется во всех остальных случаях

Если в медицинской документации нет признаков, включенных в этот шаблон, всегда привлекай рентгенолога для выбора протокола исследования

Назначение контрастного препарата

Контрастный препарат не вводиться при:

• 1.    Отсутствие лабораторного анализа крови на креатинин в течении 30 календарных дней.

• 2.    Отказ пациента.

• 3.    Аллергическая реакция на йодсодержащие контрастные препараты.

• 4.    Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) < 30 мл-мин 1,73 кв.м (расчет СКФ по по формуле CKD-EPI (мл мин 1,73 кв.м) - пол, возраст, показатель креатинина).

В остальных случаях ПЭК КТ делается с контрастным усилением - 100 мл на пациента

Рис. 1. Локальные рекомендации для выбора протокола сканирования, составленные с учетом нормативно-методических документов г. Москвы, с применением БЯМ [10-12].

Этап 2. Разработка системного промта. Создана система на основе БЯМ Qwen3.5-Plus с использованием метода структурированного промт-инжиниринга. Промт представленный на рисунке 2, сконструирован таким образом, чтобы минимизировать риск генерации ложных данных («галлюцинаций») и обеспечить соблюдение локального протокола.

Системный промт для анализа документации и выбора протокола ПЭТ.'КТ

Роль: Вы выступаете в качестве интеллектуального ассистента врача-рентгенолога н врача-онколога центра ядерной диагностики.

Задача: на основе предоставленных медицинских документов провести анализ клинического случая, сформировать выписку из анамнеза и определить оптимальный протокол исследования ПЭТ КТ с контрастным усилением (или без него) в соответствии с локальными рекомендациями.

Инструкции по выполнению:

Анализ анамнеза и лечения:

Тщательно изучите прикрепленные документы.

Сформулируйте краткую историю заболевания (anamnesis morbi).

Опишите проведенное ранее лечение (хирургическое, лекарственное, лучевое).

Выбор протокола сканирования:

Принятие решения должно строго базироваться на следующих критериях (согласно документу «Выбор протокола сканирования:»):

Протокол Whole-body XL (ТОТАЛ) (от макушки до кончиков пальцев стоп) назначается при: Злокачественных опухолях без выявленного первичного очага (МКВ-10: С76-С80).

Новообразованиях неопределенного характера трахеи, бронхов и легких (МКБ-10: D38.1).

Раке трахеи, легкого и бронха (МКБ-10: C33-C34).

Меланоме любой локализации (МКБ-10: С43, С69).

Саркоме и нейробластоме любой локализации (требуется verification гистологии).

Миеломе (МКБ-10: С90).

Злокачественных опухолях верхних и нижних конечностей.

Важно: при цели «онкопоиск» (коды С76-С80, D37-D48, за исключением D3 8.1) необходимо указать на обязательное привлечение врача-рентгенолога для финального утверждения протокола.

Протокол Whole-body (СТАНДАРТ) с включением головы (от макушки до верхней трети бедер) назначается при:

Плоскоклеточном раке головы и шеи (МКБ-10: С01, С02, С06, С09, СЮ, СИ, С69, СЗО, С31).

Метастазах в головной мозг (требуется обязательное привлечение врача-рентгенолога).

Протокол Whole-body (СТАНДАРТ) базовый (от наружного слухового прохода до верхней трети бедер) назначается во всех остальных случаях.

Примечание: если данные документации не соответствуют вышеуказанным шаблонам, сформируйте рекомендацию о привлечении врача-рентгенолога для выбора протокола.

Оценка показаний к контрастному" усилению:

Контрастный препарат (100 мл) назначается только при соблюдении всех следующих условий:

Наличие действующего лабораторного анализа крови на креатинин (не старше 30 календарных дней).

Отсутствие отказа пациента от введения контраста.

Отсутствие в анамнезе аллергических реакций на йодсодержащие препараты.

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) > 30 мл/мин'1,73 кв.м (расчет по формуле CKD-EPI).

При наличии хотя бы одного противопоказания укажите на невозможность введения контраста.

Формат ответа:

Ответ должен быть структурирован следующим образом:

История заболевания и лечение: [Текст]

Рекомендуемый протокол сканирования: [Название протокола]

Обоснование выбора протокола: [Ссылка на диагнозкод МКБ-10'клиническую з ада чу]

Решение по контрастному усилению: [Вводится ' Не вводится]

Обоснование решения по контрасту: [Ссылка на лабораторные данные,' анамнез]

Необходимость консультации врача-рентгенолога: [Да1 Нет — причина] Тон ответа: строго формальный, медицинский, без допущений.

Рис. 2. Сконструированный системный промт с использованием искусственного интеллекта

Архитектура промта включала четыре ключевых блока:

• 1.    Блок экстракции (извлечения) данных — инструкция на извлечение и структурирование анамнеза заболевания и истории лечения (хирургическое, лучевое, лекарственное) из неструктурированных входных документов.

• 2.    Блок принятия решений — алгоритм выбора протокола сканирования, жестко привязанный к кодам МКБ-10 и клиническим задачам:

• •    Протокол «Total Body XL» (от макушки до пальцев стоп) — активировался при опухолях без выявленного первичного очага (C76-C80), раке легкого (C33-C34), меланоме (C43), саркоме, миеломе (C90).

• •    Протокол «Total Body + Head» (с включением головы) — активировался при опухолях головы и шеи (C00-C14, C30-C31) и метастазах в головной мозг.

• •    Протокол «Total Body» (базовый, от основания черепа до верхней трети бедер) — протокол по умолчанию для остальных злокачественных новообразований.

• 3.    Блок безопасности — внедрение обязательных условий для привлечения врача-радиолога. Модель обязана выставить требование — «Требуется консультация врача-радиолога» при наличии кодов C76-C80 (за исключением D38.1), метастазах в головной мозг или несоответствии входных данных шаблонам.

• 4.    Блок контрастного усиления — алгоритм проверки критериев безопасности введения йодсодержащего контраста: наличие действующего анализа на креатинин (<30 дней), скорость клубочковой фильтрации (СКФ) >30 мл/мин/1,73 м² (расчет по формуле CKD-EPI), отсутствие аллергоанамнеза на йодсодержащие препараты, отсутствие отказа пациента.

Формат вывода. Модели было предписано генерировать ответ в строго структурированном формате, включающем поля: «История заболевания», «Рекомендуемый протокол», «Обоснование (МКБ-10)», «Решение по контрасту», «Необходимость консультации врача». Тон ответа регламентирован как строго формальный, медицинский, без допущений.

Процедура исследования. Все данные пациента подвергались полной деидентификации перед обработкой: удаление фамилии, имени, отчества, адресных данных, номера полиса ОМС, СНИЛС в соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных». Подготовленные анонимизированные данные после загрузки в модель в виде сканированных документов (формат PDF) обрабатывались БЯМ Qwen3.5-Plus.

Слепое сравнение. Врач-радиолог принимал свое решение после обработки данных ИИ, но не знал, что данные именно этого пациента были использованы для обработки с помощью ИИ.

Окончательное решение об объеме сканирования и назначении контрастного препарата всегда принималось врачом-радиологом, решение ИИ использовалось только в рамках исследовательского протокола и не влияло на клиническую практику.

Оцениваемые параметры:

• •    Процент совпадения рекомендаций ИИ и врача-радиолога;

• •    Число случаев, требующих вмешательства врача-радиолога (применение ИИ действия «Требуется консультация врача»);

• •    Процент совпадения решений в случаях, требующих вмешательства врача-радиолога;

• •    Корректность оценки показаний к контрастному усилению.

Результаты

Структурированный системный промт был использован для выбора объема сканирования с применением БЯМ Qwen3.5-Plus в 50 случаях. Визуализация типичных структурированных ответов большой БЯМ для различных клинических случаев представлена на рисунке 3. Представленные примеры подтверждают соблюдение моделью заданного формата вывода и логики принятия решений, заложенной в системном промте.

‘•История заболевания и лечение**

Диагноз: С50.9 (Злокачественное новообразование молочной железы неуточненной части). Анамнез: состояние после модифицированной радикальной мастэктомии справа от 19.02.2024. Патогистологическая стадия pT2N3Ml (множественные метастазы в кости). Получает лекарственную терапию: анастрозол, зомета, кальциймакс с апреля 2024 года. По данным ПЭТ/КТ от 08.10.2024 и 12.03.2025: выявлено патологическое накопление в литическом образовании левого седалищного бугра с положительной динамикой (метаболическая регрессия SUVmax с 7,6 до 3,8), множественные склеротические изменения скелета без признаков прогрессирования. Новых гиперметаболических очагов не выявлено. ’•Рекомендуемый протокол сканирования**

Whole-body (СТАНДАРТ) базовый (от наружного слухового прохода до верхней трети бедер).

**Обоснование выбора протокола**

Диагноз С50.9 не входит в перечень показаний для протокола Whole-body XL (ТОТАЛ) (МКБ-10: С76-С80, D38.1, C33-C34, С43, С69, саркома, нейробластома, С90, опухоли конечностей) и не относится к плоскоклеточному раку головы и шеи или метастазам в головной мозг. Согласно локальным рекомендациям, для всех остальных случаев назначается базовый протокол сканирования.

**Решение по контрастному усилению**

Вводится.

’•Обоснование решения по контрасту**

Наличие лабораторного анализа крови на креатинин от 15.07.2025 (108 мкмоль/л), срок давности соответствует требованию (не старше 30 календарных дней на момент планирования исследования). Расчетная скорость клубочковой фильтрации (СКФ) по формуле CKD-EPI для женщины 76 лет с данным уровнем креатинина превышает 30 мл/мин/ 1,73 кв.м (ориентировочно 40-45 мл/мин/1,73 кв.м). В предоставленной документации отсутствуют сведения об отказе пациента или аллергических реакциях на йодсодержащие препараты.

• **Необходимость консультации врача-рентгенолога** Нет.

••Причина**

Клинический случай (динамическое наблюдение рака молочной железы С50.9) соответствует шаблону «Все остальные случаи» для протокола Whole-body (СТАНДАРТ) базовый. Код диагноза не относится к группе «онкопоиск» (МКБ-10: С76-С80, D37-D48), требующей обязательного привлечения врача-рентгенолога для утверждения протокола.

**История заболевания и лечение:**

Считает себя больным с конца ноября 2025 г. в связи с появлением гнойной мокроты. Проведено консервативное лечение у врача-пульмонолога с частичным эффектом. Туберкулез исключен. В анамнезе: 11.09.2014 г. - нижняя лобэктомия слева по поводу бронхоэктатической болезни. По данным инструментальных исследований от 04.02.2026 г. (КТ ОГК без контраста) и 06.02.2026 г. (УЗИ надключичных лимфоузлов) выявлены: мягкотканые очаги остеодеструкции в теле ТЬ5 позвонка (вероятно, мтс), метастатическое поражение правого надключичного лимфатического узла. Основной диагноз по МКБ-10: D48.9 - новообразование неопределенного или неизвестного характера, неуточненное (в правом надключичном л/узле, в теле Th5 позвонка неизвестного генеза). Цель исследования: онкопоиск, верификация первичного очага.

**Реко.мендуемый протокол сканирования**

Whole-body XL (ТОТАЛ) — сканирование от макушки головы до кончиков пальцев стоп.

♦•Обоснование выбора протокола**

Клиническая задача — онкопоиск/поиск первичного очага при диагнозе D48.9 (код МКБ-10 из диапазона D37-D48). Согласно локальным рекомендациям, при цели «онкопоиск» и кодах диагнозов С76-С80, D37-D48 (за исключением D38.1) показан протокол Whole-body XL (ТОТАЛ).

**Решение по контрастному усилению**

Вводится (100 мл).

’•Обоснование решения по контрасту**

Лабораторный анализ крови на креатинин от 18.02.2026 г.: 72 мкмоль/л (срок давности < 30 календарных дней — условие соблюдено).

Расчет СКФ по формуле CKD-EP1 (мужчина, 54 года, креатинин 72 мкмоль/л): -105 мл/мин/ 1,73 кв.м (> 30 мл/мин/1,73 кв.м — условие соблюдено).

В предоставленной документации отсутствуют сведения об аллергических реакциях на йодсодержащие препараты и об отказе пациента от введения контраста.

• **Необходимость консультации врача-рентгенолога**

Да, обязательна.

** Причина**

Согласно локальным рекомендациям, при цели проведения ПЭТ/КТ «онкопоиск, поиск первичного очага» и указанных кодах диагнозов по МКБ-10 из диапазонов С76-С80, D37-D48 (за исключением D38.1) требуется обязательное привлечение врача-рентгенолога для финального утверждения протокола исследования.                                          (Ь)

** История заболевания и лечение:**

Пациенте верифицированным диагнозом: плоскоклеточный рак боковой поверхности языка слева, стадия II, pT2N0M0 (МКБ-10: С02.1). В анамнезе: гемиглоссэктомия слева с селективной лимфаденэктомией шеи (1-III) от 03.2019 г.; при рецидиве в области культи языка выполнена субтотальная глоссэктомия и селективная лимфаденэктомия шеи справа 1(1* III) от 10.2025 г., гистологически pT2N0M0, стадия II. По данным КТ органов грудной клетки от 13.02.2026 г. выявлены новые очаговые образования в обоих лёгких (размерами до 15х 11 мм), подозрительные на метастатическое поражение. По данным УЗИ лимфатических узлов шеи от 13.02.2026 г. определяется шейная лимфаденопатия слева с признаками структурных изменений отдельных узлов.

• * *Рекомендуемый протокол сканирования:**

Whole-body (СТАНДАРТ) с включением головы (от макушки до верхней трети бедер)

• * ‘Обоснование выбора протокола:**

Диагноз по МКБ-10 С02.1 (карцинома других частей языка) входит в перечень показаний для выполнения протокола Whole-body (СТАНДАРТ) с включением головы согласно локальным рекомендациям для плоскоклеточного рака головы и шеи. Наличие подозрения на метастазы в лёгкие не изменяет выбор протокола, так как первичная опухоль локализована в области головы и шеи.

’•Решение по контрастному усилению:**

Вводится (100 мл)

• * ‘Обоснование решения по контрасту:**

Лабораторный анализ крови на креатинин от 25.02.2026 г.: 97,3 мкмоль/л (референсные значения 72-127 мкмоль/л), что соответствует норме и укладывается в допустимый интервал <30 календарных дней. Расчётная скорость клубочковой фильтрации (СКФ) по формуле CKD-EPI для пациента мужского пола, возраст 63 года, креатинин 97,3 мкмоль/л (>0,9 мг/дл) составляет приблизительно 71 мл/мин/1,73 м2, что превышает пороговое значение >30 мл/ мин/1,73 м2. В предоставленной документации отсутствуют сведения об аллергических реакциях на йодсодержащие контрастные препараты и об отказе пациента от контрастного усиления.

• * *Необходимость консультации врача-рентгенолога:**

Нет. Клинический случай соответствует установленным критериям выбора протокола для плоскоклеточного рака головы и шеи (МКБ-10: С02.1), дополнительные основания для привлечения рентгенолога согласно локальным рекомендациям отсутствуют.                (с)

Рис. 3. Примеры структурированных ответов большой языковой модели Qwen для различных клинических случаев.

Рисунок 3(а) – случай рекомендации базового протокола сканирования (Total Body);

Рисунок 3(b) – случай активации требований безопасности с обязательной консультацией врача-радиолога;

Рисунок 3(c) – случай рекомендации модифицированного протокола с включением головы (при злокачественных новообразованиях головы и шеи).

В ходе проспективного пилотного исследования было проанализировано 50 клинических случаев направлений на ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ пациентам со злокачественным новообразованиям. Структура выборки по нозологиям и результаты сравнительного анализа представлены в Таблице 1.

Табл. 1. Результаты использования ИИ для выбора объема сканирования и назначения контрастного препарата

Источник: составлено авторами