Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 494

Выдох для диагностики заболеваний

Выдох для диагностики заболеваний
Новосибирский исследователь придумал нейросеть для газоанализатора для определения коронавируса. 

Ученые из Института автоматики и электрометрии СО РАН совместно с компанией ScientificCoin создали оперативно работающий способ диагностики состояния организма. Их разработка - газоанализатор Healthmonitor, который поможет с точностью до 85 % диагностировать присутствие коронавирусной инфекции в организме. Тестерами  исследования стали уже более 2500 человек.

Устройство работает так, что после попадания в специальную трубку выдоха человека, газы перемещаются в спектрометр, выдающий их спектральные параметры. Изобретение доцента кафедры компьютерных технологий Факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета Александра Кугаевских - нейросеть анализатора. Она затем сравнивает полученную информацию с заранее запрограммированными данными и делает оценку - вычисляет процент вероятности наличия заболевания. С результатом анализа пациент может ознакомиться уже через пару минут, получив график на электронную почту.

"Коллеги из компании ScientificCoin обратились ко мне с этим проектом в июне 2020 года. Меня заинтересовала как общественная значимость проекта, так и сложность задачи. Мало кто анализировал спектры выдоха человека, а уж проводить скрининг по нескольким заболеваниям — такого еще не было. По первым данным стало понятно, что стандартный подход к анализу спектров с помощью нейросетей не работает, почти сразу у меня возникла гипотеза, как можно улучшить качество работы нейронной сети. Затем с июня по октябрь мы искали разные комбинации параметров газоанализатора и нейронной сети, параллельно собирали выборку спектров выдоха. В это время мне помогала Алина Михайленко, теперь она студентка Механико-математического факультета. В случае с медицинским данными, их всегда тяжело собирать, ведь нужны подтвержденные диагнозы. Для чистоты сбора данных тогда использовали только один аппарат. В октябре нащупал верную дорожку, и к декабрю закончили настройку параметров (с октября я уже работал в одиночку). К этому времени как раз скопилась выборка в несколько сотен спектров. Я обучил нейронную сеть, результат был 85 % точности, сдал нейронную сеть коллегам для установки на аппарат, и под самый Новый год, 22 декабря, они подтвердили мою оценку точности на тестовой эксплуатации. Так что хороший подарок под Новый Год я получил", — говорит Александр Кугаевских.

По его словам, выдох меняется исключительно из-за приобретенных или врожденных заболеваний и не связан с полом или возрастом. Для того, чтобы верифицировать результаты методики, провели сравнение данных выдохов пациентов, полученных через газоанализатор, с медицинскими данными ПЦР-анализов пациентов, у которых диагноз коронавируса был подтвержден.

Для получения медицинского сертификата на газоанализатор необходимы статистические данные для официальных клинических исследований. Их сбор продолжается. 

"Сертификация в России занимает 3 года, на это и расчет, что сейчас устройство будет сертифицировано в Европе, где эпидемия и не думает заканчиваться, а в это время мы разработаем новую архитектуру нейронной сети под разные заболевания. Тогда можно будет применять и в России", — объясняет Александр Кугаевских.

Кроме диагностики коронавируса, устройство поможет диагностировать и туберкулез, астму, диабет, рак легких и другие заболевания.

Фото: AaFe8t3R1KI.jpg

Источник: НГУ

газоанализатор коронавирус нгу нейросеть

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.