Найти в Дзене
Leader-ID

Компактный спирометр определяет болезни дыхания с помощью ИИ

Оглавление

В середине ноября по всему миру отмечают День борьбы с хроническими обструктивными болезнями легких (ХОБЛ). Обструктивные — значит создающие препятствия дыханию. По данным ВОЗ, ХОБЛ вошел в «черный хит-парад» смертельных заболеваний, уступив по «популярности» лишь инфаркту и инсульту.

График самых частых причин смертности в мире по данным ВОЗ
График самых частых причин смертности в мире по данным ВОЗ

История медицинского стартапа, который бросил вызов ХОБЛ

История AirMotion началась в начале 2010-х годов в Московском авиационном институте. Студент Сергей Давыдов занялся технологиями анализа выдыхаемого воздуха у летчиков. Он обратил внимание на инфракрасную спектроскопию выдыхаемого воздуха и увидел в ней медицинский потенциал.

Решение Сергею подсказал собственный диагноз — бронхиальная астма. Он взял кредит в банке, чтобы нанять первых инженеров и создать прибор для непрерывного анализа выдыхаемого воздуха пациента.

Сергей Давыдов: «Я верил в проект настолько, что был готов рисковать. Параллельно занимался репетиторством, чтобы поддерживать команду и выплачивать кредит».

Заболеваемость ХОБЛ и бронхиальной астмой на 100 тыс. населения в России. Тревожная динамика на фоне большого процента курильщиков и непростой экологической ситуации
Заболеваемость ХОБЛ и бронхиальной астмой на 100 тыс. населения в России. Тревожная динамика на фоне большого процента курильщиков и непростой экологической ситуации

Проект «выстрелил» в пандемию. Интерес к лечению заболеваний дыхательных путей мгновенно вырос, что позволило привлечь первые серьезные инвестиции: крупная европейская фармацевтическая компания вложила в проект 400 тыс. евро. Затем стартап привлек 1 млн евро. В 2024 году компания вышла на новый этап развития.

Сергей Давыдов: «Мы переосмыслили наш опыт и решили создать новую версию устройства, более доступную и адаптированную к российскому рынку. Так родился SpiroCap — многофункциональное устройство, совмещающее в себе спирометр, капнометр, звуковой анализатор, датчик SpO2, а также сенсоры влажности, давления и температуры. Это как глюкометр, но для легочников».

Прибор для анализа вдыхаемого и выдыхаемого воздуха SpiroCap компактен, прост в использовании и легко заряжается
Прибор для анализа вдыхаемого и выдыхаемого воздуха SpiroCap компактен, прост в использовании и легко заряжается

ИИ для анализа болезней легких

«Золотым стандартом» в диагностике и мониторинге этих заболеваний считается спирометрия — анализ объема и потока выдыхаемого воздуха.

SpiroCap соединяет в себе эту методику, дополнительные сенсоры и алгоритмы машинного обучения. Облачный ИИ анализирует параметры дыхания, — это позволяет не только оценить состояние дыхательных путей, но и спрогнозировать обострение.

Алгоритмы машинного обучения и распознавания способны вычленить в дыхании даже те паттерны, которые могут быть незаметны для узкопрофильного специалиста.

Среди достоинств SpiroCap — легкая интеграция в существующие протоколы диагностики и сопровождения больных. Это делает прибор частью Системы поддержки врачебного решения (СППВР), которую сейчас внедряют во всем мире.

Ближайшие планы стартапа

Разработка решения сейчас на этапе регистрации медицинского изделия по классу 2а (устройство со средней степенью риска, применение которого возможно только после оценки уполномоченным органом). Опытный образец — корпус, электроника — спроектирован и произведен на собственных мощностях. В ближайших планах — провести совместные исследования с Первым московским медицинским университетом им. И. М. Сеченова.

До этого данные для обучения и верификации искусственного интеллекта помогали собирать волонтеры. Собрали 1200 уникальных профилей дыхания пользователей, проанализировали параметры выдыхаемого воздуха и сравнили их у курящих и некурящих людей. Специфичность и чувствительность модели составили 80% и 82% соответственно, — это позитивный результат для первых прототипов.

Перспективы применения

«В первую очередь мы видим область применения у врачей, ведущих амбулаторный прием, которые вместо направления в кабинет функциональной диагностики могут получить данные о состоянии легких на месте», — поясняет Сергей Давыдов планы внедрения продукта.

Также портативная диагностика нужна пациентам для самостоятельного контроля. Разработчики видят перспективу и в интеграции устройства с телемедицинским сервисом. Особенно актуально это для удаленных регионов, где существует проблема нехватки узкопрофильных медицинских специалистов.

При вдохе-выдохе счетчик вращения турбины показывает силу потока воздуха, а датчики внутри регистрируют содержание CO₂, температуру и влажность вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Сейчас идет создание фронтенд-части приложения для работы с устройством. Также в планах до конца года — пройти токсикологическую экспертизу и экспертизу электромагнитной совместимости, получить сертификат соответствия, чтобы приступить к массовым клиническим исследованиям.

Поддержка инноваторов

Проект стал участником акселератора «Архипелаг 2024», получив оценку и поддержку экспертов. А также победил в конкурсе U-NOVUS-2024 и выиграл «Старт-ИИ-1» от Фонда содействия инновациям, получив гранты в размере 5 млн и 4 млн рублей соответственно. Эффект от внедрения инноваций в диагностике заболеваний легких исчисляется миллиардами рублей.

«В мире технологий нельзя медлить. Постоянно появляются новые разработки и конкуренты. Если ты действительно веришь в свой проект, нужно брать на себя риски и действовать быстро, иначе кто-то может обогнать тебя с похожим решением», — подчеркивает Сергей.