Ученые Пензенского госуниверситета научили нейросеть выявлять болезни по капле жидкости
Ученые Пензенского государственного университета совместно с коллегами из Донецкого национального медицинского университета имени М. Горького совершили прорыв в области медицинской диагностики, разработав метод, позволяющий нейросети выявлять различные заболевания по анализу всего одной капли жидкости. Данная технология открывает перспективы для ранней и точной диагностики широкого спектра патологий: от сердечно-сосудистых до инфекционных, а также для выявления некачественных лекарственных препаратов.
В основе метода, разработанного в ПГУ, лежит анализ физико-химических свойств жидкости, таких как кровь, слюна или моча. Установлено, что при различных заболеваниях эти свойства меняются, что отражается на форме и поведении капли. Для проведения анализа используется специальный прибор – тензиометр (от тензиометрия – методы для измерения поверхностного натяжения), включающий в себя камеру высокой четкости, источник света и блок для размещения исследуемого образца. Камера фиксирует динамику изменения формы капли во времени, а полученное видео обрабатывается специально обученной нейросетью, разработанной учеными ПГУ. Прибор измеряет динамическое и равновесное поверхностное натяжение капли.
Нейросеть обучается на большом массиве данных, включающем изображения капель жидкостей здоровых людей и пациентов с различными заболеваниями. В процессе обучения алгоритм выявляет закономерности и связи между формой капли и наличием определенных патологий. Обученная нейросеть проанализировала данные от 132 пациентов со здоровой и ишемической кровью. В 99 % случаев искусственный интеллект давал правильный диагноз, превзойдя тем самым обычные методы диагностики. Нейросеть сравнивает кривую изменений формы капли с ранее полученной при исследовании стандартного образца. На основе полученных данных происходит оценка опытного образца. На этом и основан метод.
