Санкт-Петербургский университетHi-Tech
Нейросети глядят, а руки делают
Нейросети могут увидеть и идентифицировать то, что человеческому глазу не под силу. Специалисты СПбГУ решили использовать эту возможность, чтобы повысить эффективность работы врачей и медицинских учреждений в целом.
Распознавание типов почечных камней по снимкам КТ
Урологи Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ разрабатывают программу на основе алгоритмов ИИ, которая позволит распознавать почечные камни и определять их химический состав по данным компьютерной томографии. Это поможет повысить эффективность работы операционных в урологических отделениях.
Сегодня компьютерная томография мочевыводящих путей является рутинным обследованием для всех пациентов перед проведением литотрипсии (операции, направленной на дробление камней в почках и мочеточнике. — Прим. ред.). С помощью КТ устанавливают размеры камней, их количество и локализацию. Однако получить точную информацию о химическом составе камня сегодня можно только в ходе лабораторного анализа уже после проведения операции по его извлечению. Эксперты клиники решили расширить диагностические возможности КТ с помощью технологии искусственного интеллекта.
Совместно с индустриальным партнером (российской компанией — производителем программного обеспечения и цифровых решений) урологи СПбГУ разрабатывают нейросеть, которая сможет на высоком достоверном уровне определять химическую структуру почечных камней по различным паттернам их плотности, а в случае со снимками КТ — по оттенкам серого.
Написанием программного кода занимается индустриальный партнер, а эксперты клиники сосредоточены на формировании уникальной базы данных снимков для обучения нейросети. Разработчики уверены, что программа-просмотрщик, позволяющая идентифицировать тип почечных камней, будет востребована как хирургами и урологами, так и рентгенологами. Она задумана простой и удобной, с интуитивным интерфейсом. Пользователям не потребуется какой-либо специальной подготовки или обучения для работы с программой. Авторы проекта не сомневаются, что она позволит экономить время и средства стационара, а также повысит престиж клиники как внутри медицинского сообщества, так и среди пациентов.
Подробнее о разработке читайте на сайте «СПбГУ в деле»
Устройство идентификации типов почечных камней в ходе операции
Специалисты Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ разрабатывают программно-аппаратный комплекс по интраоперационному распознаванию состава почечных камней с использованием ИИ по видеопотоку с камеры эндоскопа. Он позволит ускорить проведение операции, а также повысить эффективность работы урологических отделений клиник.
До сих пор с высокой точностью установить химический состав камней можно только в результате лабораторного исследования извлеченного в ходе операции конкремента. Цель рабочей группы — разработать технологию, которая бы позволяла хирургу в ходе операции, не выводя эндоскоп из пациента, получать достоверную информацию о составе камня и использовать ее для выбора вида, мощности и режима применяемой энергии при проведении литотрипсии (дробления камней в почках и мочеточнике. — Прим. ред.). «Мы никак не вмешиваемся в саму процедуру проведения операции, а используем имеющиеся возможности, дополняя их технологиями искусственного интеллекта и машинного обучения. В ходе контактной литотрипсии хирург вводит в мочевыводящие пути пациента эндоскоп. К нему подключена видеокамера, с которой врач получает изображения камней на монитор. Нам пришла в голову идея создать мини-компьютер, который можно было бы подключить через HDMI (интерфейс, который используется для передачи изображения, звука и видео. — Прим. ред.) к видеовыходу блока видеокамеры эндоскопа. При включении он может считывать видеопоток и пересылать его на облачный сервер, где c помощью технологий ИИ происходит обработка изображений, сопоставление с базой данных. На экран выводится результат анализа камня с указанием вероятности его типа», — рассказывает Иван Александрович Горгоцкий, заместитель главного врача по амбулаторно-поликлинической работе Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ, кандидат медицинских наук, врачуролог, руководитель рабочей группы.
Параллельно создается уникальная база данных видеоизображений почечных камней. Помимо России, технология может быть высоко востребована также в странах Центральной Азии, Ближнего Востока и Аравийского полуострова. В этих регионах распространена мочекаменная болезнь, однако доступность проведения анализа химического состава почечных камней остается низкой.
Потенциально аппаратно-программный комплекс может быть адаптирован для выявления и диагностики, в том числе гистологической, опухолевых процессов мочевыводящих путей, например рака мочевого пузыря, почечной лоханки.
Подробнее о разработке читайте на сайте «СПбГУ в деле»
Нейросеть для анализа снимков челюстного сустава
Врачи и ученые СПбГУ разрабатывают нейросеть для диагностики состояния височно-нижнечелюстного сустава по данным конусно-лучевой КТ. Программа поможет рентгенологам и стоматологам сократить время на расшифровку томограммы в шесть раз и позволит удешевить лечение для пациентов.
Височно-нижнечелюстной сустав (ВНЧС) соединяет нижнюю челюсть с основанием черепа. Это один из самых сложных и самых подвижных суставов в организме человека. Он участвует в пережевывании пищи и артикуляции, а также играет роль в правильной симметрии лица и в акте дыхания.
Разработка специалистов Университета призвана сократить с часа до десяти минут процесс описания результатов одного из видов диагностических исследований ВНЧС — конусно-лучевой компьютерной томограммы (КЛКТ). Это сделает планирование терапии дисфункций височно-нижнечелюстного сустава и ее контроль более быстрым для стоматологов и для их пациентов.
Сегодня существуют нейросети, подобные (но не идентичные) разрабатываемой учеными СПбГУ. Все они коммерческие, что ограничивает их использование для некоторых медицинских организаций и делает диагностику для пациента на 100 % платной.
Исследователи предполагают, что в зависимости от финансирования проекта их программу для чтения снимков ВНЧС можно сделать бесплатной. Ее внедрение в практику сделает КЛКТ ВНЧС более доступной. А также поможет сократить количество пациентов, которые из-за финансовых ограничений не обращаются к врачу. Это часто приводит к осложнениям, например к артрозу сустава. В некоторых случаях он лечится только хирургическим путем. По данным ВОЗ, сегодня в мире нарушения в работе височно-нижнечелюстного сустава есть у 80–90 % людей от 17 до 70 лет. Патология ВНЧС занимает третье место по распространенности, конкурируя с сердечно-сосудистыми болезнями и онкологией. Поэтому разрабатываемая учеными СПбГУ нейросеть будет востребована.
Подробнее о разработке читайте на сайте «СПбГУ в деле»
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl