Исследователи из Новосибирского государственного университета при поддержке Российского научного фонда создают инновационное устройство для диагностики заболеваний желудочно-кишечного тракта. Новая технология объединяет многофотонную микроскопию и искусственный интеллект, позволяя оценивать состояние тканей на клеточном уровне в режиме реального времени. Главным преимуществом разработки является возможность проведения исследований in situ без болезненной биопсии и использования контрастных веществ, что существенно снижает травматичность процедуры для пациента.
В основе устройства лежит портативная модификация многофотонного микроскопа, работающего в инфракрасном диапазоне. Лазерные импульсы длительностью в фемтосекунды доставляются внутрь организма через оптическое волокно, подсвечивая ткани на глубину до сотен микрон. При этом лазерное излучение не повреждает клетки и не вызывает ожогов, обеспечивая безопасность вмешательства. Технология позволяет визуализировать микроархитектуру ткани и выявлять патологические изменения непосредственно во время эндоскопии, а при необходимости — сразу воздействовать на пораженные участки, модулируя мощность лазера.
Ключевую роль в обработке данных играет искусственный интеллект. Поскольку объем информации при трехмерной визуализации огромен, а различия между нормой и ранней патологией крайне тонкие, человеческий глаз не всегда способен их заметить. Нейросеть, обученная на наборах изображений с подтвержденными диагнозами, будет автоматически искать характерные оптические маркера заболеваний, повышая точность диагностики.
На текущем этапе ученые отлаживают отдельные узлы будущего комплекса в лабораторных условиях. К завершению проекта планируется собрать полноценный стенд для демонстрации диагностики различных стадий заболеваний кишечника и подбора оптимальных режимов лазерного воздействия. Разработка направлена на решение проблемы позднего выявления онкологии, когда классические методы часто фиксируют патологию уже на развитых стадиях.