Медицинское приложение по диагностике пневмонии, вызванной коронавирусной инфекцией, разработали специалисты факультета информатики и робототехники Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ). Оно работает на основе анализа снимков компьютерной томографии и рентгенографии.
В основе приложения лежат методы искусственного интеллекта, машинного обучения и глубоких нейронных сетей. Сеть сначала обучается на наборе с известными диагнозами, а затем уже самостоятельно диагностирует наличие пневмонии, вызванной коронавирусной инфекцией, а также определяет объем поражения легких. Исходные данные для машинного обучения разработчики брали из открытых источников и запрашивали у врачей в обезличенном виде (без указания личных данных пациентов).
Одна из авторов разработки, профессор кафедры вычислительной математики и кибернетики Гюзель Шахмаметова отметила, что приложение поможет автоматизировать рутинную работу и снизить нагрузку на врачей. При этом окончательный диагноз определяет специалист. «Наша задача ― помочь врачу, а не заменить его», ― отмечают разработчики.
С 2018 по 2021 год группа ученых и исследователей факультета информатики и робототехники под руководством Гюзель Шахмаметовой разработала несколько десятков приложений, работающих на основе искусственного интеллекта и машинного обучения. Только в рамках работы по диагностике состояния легких появились приложения для распознавания и интерпретации экспираторной кривой «поток-объем» (спирометрия) при диагностике бронхолегочных заболеваний, распознавания узлов в легких по снимкам компьютерной томографии (КТ), распознавания пневмоний и других болезней органов дыхания по рентгеновским снимкам; телемедицинские сервисы для выявления и классификации типов пневмоний и распознавания очагов негомогенности легких по КТ-снимкам и другие.
В УГАТУ отмечают, что все приложения разработаны по запросу медиков, есть значительный интерес и со стороны рынка, и со стороны международных партнеров вуза. Исследования поддержаны грантом Российского фонда фундаментальных исследований «Технологии обработки биомедицинских данных с применением машинного обучения» (2019-2021 годы, руководитель Гюзель Шахмаметова).
В ближайшем будущем специалисты университета планируют представить систему поддержки принятия клинических решений при диагностике болезней органов дыхания; персонифицированную комплексную систему сопровождения процесса реабилитации, в том числе после перенесенной коронавирусной инфекции; систему поддержки принятия решений для профилактики и лечения бронхолегочных заболеваний и оценки рисков заболеваний, осложнений и их лечения в рамках персонализированной медицины.