Диагноз от нейросети. 14 способов рано выявить болезнь, в том числе рак

Как известно, успех лечения зависит от того, насколько рано было выявлено заболевание. В онкологии это зачастую единственный способ излечиться. Специалисты Сеченовского университета представили aif.ru подборку методов ранней диагностики, разработанных учеными этого ведущего медицинского вуза.

Некоторые из этих уникальных методик позволяют поставить диагноз вообще без вмешательства в организм. Другие требуют простого анализа, например крови, он помогает выявлять даже рак. Иногда такие методы дают возможность судить о наличии заболевания еще до появления симптомов.

Пять видов рака по капле крови

Человек сдает кровь, далее искусственный интеллект на основе 14 показателей определяет вероятность рака легких, кишечника, мочевого пузыря, молочной железы, яичника, предстательной железы и почки. После этого пациента направляют при необходимости на более углубленное обследование. Платформа ранней диагностики раковых заболеваний по анализу крови получила название «Онкопро».

Гипертония по сосудам сетчатки

На фоне длительного повышения давления часто поражаются сосуды сетчатки глаза — это называется гипертоническая ретинопатия. Исследователи из Института персонализированной кардиологии НЦМУ «Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение» совместно со специалистами Института конструкторско-технологической информатики РАН разработали программу на основе алгоритмов компьютерного зрения (RetinAiCheck), которая позволяет за долю секунды по фотографиям глазного дна оценить состояние сосудов. Нейросеть обучили на 60 тыс. снимков сетчатки. Проверка метода на практике показала, что искусственный интеллект с точностью 83 % выявляет изменения сосудов глаз, свидетельствующие о стойкой гипертонии. Вся диагностика занимает около трех минут.

Лимфома кожи по микроРНК

Грибовидный микоз — самая частая форма Т-клеточной лимфомы кожи. Эта злокачественная опухоль проявляется очень сильным, мучительным зудом. На ранней стадии отличить заболевание от обычного дерматоза сложно. А чем раньше это сделать, тем выше шансы остановить распространение болезни и назначить более щадящие лекарства. Ученые из Клиники кожных и венерических заболеваний имени В. А. Рахманова Сеченовского университета вместе с коллегами из Курчатовского института предложили выявлять микроРНК с окногенными свойствами в лейкоцитах крови. Так что пациенту достаточно сдать кровь на анализ. Такой подход позволяет увеличить точность диагностики грибовидного микоза на ранних стадиях до 90 %.

Новые приборы ранней диагностики астмы

Регистратор дыхания оценивает выдыхаемые звуковые волны, колебания и представляет полученные данные в виде графиков. Это помогает врачам понять, есть ли нарушения дыхания. Обследование можно выполнять даже у новорожденных младенцев. Это важно, так как классическая спирометрия (измеряет объем легких, скорость дыхания и др.) применяется только с шестилетнего возраста. Устройство разработано учеными Сеченовского университета и МГТУ им. Н. Э. Баумана.

А вскоре на вооружении врачей появится капилляроскоп (разработка Сеченовского центра материнства и детства и кафедры детских болезней Клинического института детского здоровья им. Н. Ф. Филатова). Прибор позволяет оценить, насколько хорошо кровь доставляет кислород ко всем органам и тканям. Дело в том, что при бронхиальной астме кровоснабжение всего организма нарушается. Устройство прикладывают к пальцу ребенка. Без всякого прокола, на основании пяти параметров определяется риск астмы, даже до появления клинических симптомов. Работу прибора уже проверили в исследовании, в котором участвовало свыше 500 детей.

Анализ кожи по фотографии

Для диагностики пациенту нужно сделать фото кожных покровов и заполнить анкету. Система «Бьютискан», или Beautyscan, с помощью искусственного интеллекта проанализирует изображения, выявит проблемы и даст рекомендации по уходу (в базу собраны свыше 3,5 тыс. средств с доказанной эффективностью), питанию, в целом образу жизни или порекомендует обратиться к врачу. На данный момент система различает 14 заболеваний кожи.

Остеоартрит по оценке толщины хряща

Чем раньше диагностировать остеоартрит, тем выше шансы остановить деградацию хряща. К сожалению, сейчас зачастую болезнь выявляют просто по визуальному осмотру, когда уже суставной хрящ значительно разрушился, а пациент жалуется на постоянные боли и ограничение подвижности. Методику более раннего выявления создали специалисты лаборатории клинической биофотоники и кафедры травматологии, ортопедии и патологии суставов Первого МГМУ. С помощью специально разработанного зонда получают точную информацию о толщине хряща и содержании в нем воды. Таким образом можно раньше назначить и скорректировать лечение.

Оценка уровня гемоглобина

Оказывается, гемоглобин можно определить не только по анализу крови, но и по изображениям руки при инфракрасной подсветке. Суть в том, что интенсивность света при прохождении через крупные сосуды меняется. Метод, разработанный в лаборатории клинической биофотоники, подойдет для экстренных ситуаций, когда взять анализ крови нет возможности.

Раннее выявление болезней легких

Ученые Центра цифровой медицины, кафедры пульмонологии и кафедры фтизиопульмонологии и торакальной хирургии имени М. И. Перельмана разработали первый в России датасет (набор картинок или видео, других данных), который помогает диагностировать болезни легких в ранней стадии на основе искусственного интеллекта. Сервис включает более 3000 данных из медкарт пациентов различных медицинских центров. Система также поможет подбирать индивидуальную терапию для каждого пациента.

Ревматоидный артрит по уровню жирных кислот

Исследователи выявили изменения уровня значимых аминокислот и некоторых жирных кислот у пациентов с ревматоидным артритом. На основе полученной информации разработают тест-системы для диагностики заболевания и контроля эффективности лечения. Это особенно актуально для «серонегативного» ревматоидного артрита (у больного в крови нет специфических антител), который трудно выявить на ранней стадии. Также это поможет в создании новых препаратов.

ИИ для диагностики гастрита и рака

Создана цифровая база данных изображений образцов слизистой оболочки желудка. На ее основе разрабатывается система, которая поможет врачам в диагностике хронических гастритов и рака желудка. Чтобы обучить нейросеть, специалисты отмечают на изображениях в специальной программе здоровые участки слизистой и места с предраковыми поражениями.

Чат-бот для поиска меланомы и папилломы

Пользователь делает фото на смартфон и отправляет в чат-бот Telegram. Искусственный интеллект анализирует снимок, дает предварительный диагноз и информацию о ближайших медучреждениях, где можно обратиться к профильным специалистам. Для обучения модели использованы более 10 тысяч изображений различных типов кожных образований, в том числе меланомы, родинок и папиллом.

Заболевания кишечника по микрофлоре

Колоноскопия — не самый приятный метод обследования, однако он часто необходим для диагностики некоторых заболеваний кишечника, в том числе рака. Метод рибосомальной гибридизации (РиГинаМ), разработанный нашими учеными совместно с немецкими коллегами, помогает поставить диагноз на основе анализа кишечных бактерий.

Оценка кровотока с помощью ИИ

Чтобы оценить снижение кровотока в коронарных артериях, теперь необязательно вводить внутрисосудистые датчики. Ученые разработали цифровой сервис («Виртуальный ФРК»), который строит модель сети коронарных артерий и рассчитывает давление в разных участках. Для расчета кровотока в сосуде в программу загружают снимки КТ пациента и другие показатели: давление, пульс, ударный объем. Через 10-20 минут врач получает полную картину состояния сосудов сердца и делает вывод, нужно ли человеку ставить стент. Также программа помогает оценить результаты операции после стентирования.

Муковисцидоз по дыханию в трубочку

Метод называется протонная масс-спектрометрия. Ученые смогли выявить в выдыхаемом воздухе специфические соединения, связанные с муковисцидозом. После этого они обучили нейросеть оценивать степень тяжести заболевания. В перспективе такой подход можно будет использовать для диагностики других болезней, а также для мониторинга эффективности терапии хронических заболеваний легких.