ИИ выявляет сколиоз через камеру смартфона

Смартфон вместо рентгена

Российские ученые ставят на службу человеку искусственный интеллект. Они не только создают коммерческие продукты, но и в первую очередь решают глобальные гуманитарные задачи, меняя жизни миллионов людей к лучшему. Ярчайшим примером этого стратегического прорыва становится сфера цифрового здравоохранения, где Россия заявляет о себе как о лидере инноваций, способном предложить миру не просто аналоги, а прорывные решения.

Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совершили то, что ещё недавно казалось фантастикой. Они разработали и с нуля обучили специальную нейросеть, способную по обычной фотографии спины, сделанной на камеру смартфона, автоматически распознавать 16 ключевых анатомических точек.

На основе этого алгоритма было создано готовое к использованию приложение, которое предлагает два режима работы. Это экспресс-анализ по статичному изображению для быстрой оценки и фотограмметрия — расширенный анализ с построением точной 3D-модели на основе видеозаписи. Система рассчитывает все необходимые клинические параметры: углы искривления, ротации, асимметрии — полностью исключая какую-либо лучевую нагрузку. Это позволяет диагностировать сколиоз.

Почему старые методы бессильны

В последние 10 лет проблема искривления позвоночника приобретает масштабы тихой эпидемии среди молодого поколения во всём мире. Гиподинамия, многочасовое сидение за гаджетами, несформированность мышечного корсета — всё это ведёт к нарушению осанки, а затем и к сколиозу. Это не просто эстетический дефект. Запущенное заболевание грозит деформацией грудной клетки, формированием рёберного горба, а главное — нарушением работы лёгких и сердца, вызывая хроническую одышку и резкое снижение качества жизни.

Традиционная диагностика уже не работает. Рентген, который был золотым стандартом прошлого века, несёт лучевую нагрузку на организм и бесполезен для оценки скручивания позвоночника. МРТ и КТ — дорогостоящие и сложные процедуры, малодоступные для массового скрининга, особенно для детей и беременных женщин. Современное 3D-моделирование остаётся уделом крупных клиник из-за запредельной стоимости оборудования. Система здравоохранения по всему миру остро нуждалась в безопасном, точном и доступном решении. И оно пришло из России.

Иван Шитоев - ассистент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУПолученные показатели объективно подтверждают диагностическую точность нейросети по всем важным параметрам. Алгоритм верно идентифицирует как явные нарушения осанки, так и сложные пространственные деформации, обеспечивая уровень анализа, сопоставимый со специализированным медицинским оборудованием

Преимущество технологии в ее точности. В исследовании приняли участие 166 детей. Нейросеть, проанализировав 120 фотографий спины с разных ракурсов, рассчитала 123 клинических параметра и продемонстрировала ошеломляющий результат: согласованность её данных с результатами рентгенографии превысила 75%, а с эталонным методом компьютерной оптической топографии — достигла 95%. Это уровень, который позволяет говорить о революции в диагностике.

Ожидаемый результат

Успех пермских учёных — не случайная удача, а закономерное явление в рамках целенаправленной государственной и научной стратегии. Значение разработки ПНИПУ невозможно переоценить как для граждан России, так и для страны в целом.

Для людей — это доступность, безопасность и отсутствие боли. Ранняя диагностика становится рутинной процедурой, которую можно провести даже дома. Это потенциальное снижение расходов на лечение и, главное, шанс вовремя остановить развитие тяжелой патологии.

Для государства — это повышение эффективности системы здравоохранения, разгрузка учреждений от очередей, массовая и дешёвая диспансеризация школьников, а также мощный инструмент для телемедицины в отдалённых регионах.

Для мира — Россия позиционирует себя как поставщика прорывных решений для стран с недостаточно развитой медицинской инфраструктурой. Российская разработка не просто конкурирует с зарубежными аналогами, она их опережает. Японский алгоритм 2022 года показывает точность около 80%, а коммерческие американские стартапы лишь начинают предлагать похожие телемедицинские услуги.

Прогнозы впечатляют

У проекта большое будущее. После доработки интерфейса и сертификации, возможно, произойдет внедрение продукта в школах и поликлиниках.

В ближайшие 3–5 лет произойдет интеграция с медицинским сегментом Госуслуг и телемедицинскими платформами, а также выход на международный рынок. Дальше - создание универсальной платформы для мониторинга широкого спектра ортопедических заболеваний с интеграцией в носимые устройства.

Российский ИТ-сектор доказал, что способен создавать не только импортозамещённые аналоги, но и продукты опережающего развития, несущие в себе огромный гуманитарный и экспортный потенциал. Это та сфера, где Россия по праву может претендовать на роль мировой цифровой державы, которая ставит технологии на службу здоровью и благополучию человека.