Учёные Сибирского федерального университета совместно с Институтом биофизики ФЦ КНЦ СО РАН и Научным центром неврологии представили обновлённый вариант биолюминесцентного анализа слюны. Теперь результаты тестирования обрабатываются с помощью алгоритмов машинного обучения.
Разработка ориентирована на специалистов, чья работа связана с повышенной ответственностью и высоким уровнем эмоциональной нагрузки. Первыми технологию протестировали диспетчеры Красноярского отделения РЖД.
Как работает новая система
В основе тестирования биолюминесцентная реакция, которая реагирует на изменения химического состава слюны. Интенсивность свечения ферментной смеси напрямую отражает влияние стресса и усталости: чем сильнее нагрузка на организм, тем слабее сигнал.
Чтобы сделать диагностику точнее, исследовательская группа дополнила тест машинно-обучаемой моделью Random Forest. Такой подход позволяет учитывать десятки дополнительных персональных параметров от артериального давления и возраста до особенностей образа жизни и хронических заболеваний.
«Мы расширили стандартный анализ слюны, включив персональные данные каждого сотрудника. Алгоритм учитывает индивидуальный контекст и даёт более точную оценку состояния организма», — поясняет руководитель исследования, младший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Галина Жукова.
Индивидуальный профиль здоровья
Исследователи разработали анкету, в которую сотрудники ежедневно заносили данные о самочувствии и образе жизни. При сопоставлении этих сведений с результатами биолюминесцентного теста появлялась возможность прогнозировать состояние человека и оценивать его готовность к работе.
«Это современная форма персонализированной медицины: алгоритм анализирует ежедневные тесты и предупреждает о возможных рисках», — отмечает соавтор исследования, магистрант СФУ Полина Мартыщук.
Новая система фактически формирует персональный «паспорт здоровья». Такой подход помогает определять оптимальные периоды отдыха, выявлять признаки хронического стресса и повышать безопасность труда.
Почему метод уникален
Комбинация быстрого ферментного анализа и алгоритмов искусственного интеллекта пока не имеет аналогов в России. Сам тест занимает всего несколько минут, не требует инвазивных процедур и может проводиться ежедневно перед сменой.
По словам заведующей кафедрой биофизики СФУ, доктора биологических наук Валентины Кратасюк, разработка особенно востребована в условиях высоких эмоциональных и физических нагрузок, включая ночные смены и работу в условиях повышенной ответственности.
«Мы убедились, что по динамике показателей слюны можно не только фиксировать текущее состояние, но и предсказывать возможные отклонения, помогая вовремя предотвратить развитие заболеваний», — подчёркивает эксперт.
Учёные считают, что технология может использоваться не только в транспортной отрасли. Подобный мониторинг будет полезен сотрудникам сменных производств, медицинским работникам, специалистам служб безопасности, представителям профессий с высокой когнитивной нагрузкой. Методика подходит как для регулярных медосмотров, так и для повседневного контроля состояния перед допуском к работе.
Исследование реализовано в рамках долгосрочной программы сотрудничества РЖД и СФУ, а также при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, Российского научного фонда и Красноярского фонда науки.
Источник: sfu.ru