Umelá inteligencia v zdravotníctve pomáha nielen pri výskume, ale aj pri riešení každodenných problémov medicínskych špecialistov, napríklad pri diagnostike a liečbe. O tom, ako študenti a učitelia VŠU pomenovaní po P. M. Masherovovi pracujú na projektoch pre medicínu, sme sa dozvedeli, keď sme navštívili univerzitu.
Zamestnankyňa lekárskej univerzity Vitebsk Arina Kabanova radí študentom VSU pri vývoji projektu AI pre zubárov
Pred dvoma rokmi univerzita prvýkrát zapísala študentov do odboru na priesečníku IT a medicíny „informačné systémy a technológie v zdravotníctve“. Tento smer je jedným z najsľubnejších, o tom som presvedčený Dekanka Fakulty matematiky a informačných technológií VŠU Elena Zalesskaya:
– Naši študenti a pedagógovia sa dlhodobo venujú výskumnej práci v oblasti aplikácie informačných systémov a technológií v medicíne. Uvedením novej špecializácie sa táto práca dostala na vyššiu úroveň. Študenti, ktorí získajú potrebný základ medicínskych znalostí, vyvíjajú softvér pre zdravotnícke zariadenia a lekárske univerzity, vrátane využitia umelej inteligencie.
V súčasnosti má univerzita štyri vývojové oblasti AI v medicíne v rôznych štádiách pripravenosti na diagnostiku pomocou digitálnych snímok kardiovaskulárnych, onkologických, zubných a chorôb vnútorných orgánov. Metódy sú založené na matematickom modelovaní a umelých neurónových sieťach. Vedúca Katedry aplikovaného a systémového programovania na VŠU Elena Korchevskaya vysvetľuje princíp fungovania:
– Trénujeme AI, aby rozpoznávala choroby z digitálnych obrázkov. Obrázky zdravých a chorých orgánov nahrávame do databázy, ukazujeme im, ktoré sú dobré a ktoré zlé, teda trénujeme ich rovnako ako bežných ľudí. Výsledkom je, že program po prijatí nového obrázka vykoná diagnózu.
Vývojový tím VSU vedie Elena Korchevskaya
Pred desiatimi rokmi Elena Alekseevna vyvinula projekt s Vitebskou veterinárnou akadémiou na diagnostiku chorôb spôsobených parazitologickými objektmi. Keď sa o tom dozvedeli na výstavách o vývoji na Voronežskej štátnej univerzite a iných inštitúciách, organizácie začali ponúkať spoluprácu.
Elena Korchevskaya vedie tím študentov, vysokoškolákov a postgraduálnych študentov, ktorí vytvárajú a trénujú neurónové siete na diagnostiku rôznych chorôb. Jedným z takýchto projektov je program na diagnostiku chorôb vnútorných orgánov pomocou ultrazvuku. Neurónová sieť je trénovaná na ultrazvukových údajoch poskytnutých Katedrou internej medicíny a ultrazvukovej diagnostiky Štátnej lekárskej univerzity Vitebsk.
Projekt „Diagnostika srdcových chorôb pomocou digitálnych elektrokardiografických snímok“ – kolektívna práca študenti Milana Bogatyreva, Ivan Zalessky, Pavel Kanashevich, Polina Kuznetsova a Igor Orech. Chlapi berú EKG z otvorených zdrojov a radia im lekári lekárskych vied z VSU. Milana hovorí:
– Na základe kardiogramov program diagnostikuje „infarkt“ a vidí ďalšie odchýlky od normy. V budúcnosti ju zaškolíme na diagnostiku iných ochorení. Plánujeme spolupracovať s kardiológmi a vytvoriť podobnú mobilnú aplikáciu, aby ju mohol využívať každý.
Vývoj podľa autorov zabráni drahým laboratórnym testom, zníži zdroje na diagnostiku a zníži úmrtnosť na kardiovaskulárne ochorenia.
Ďalší vývoj AI na VSU sa uskutočnil spoločne s Vedúci oddelenia maxilofaciálnej chirurgie a chirurgickej stomatológie s kurzom FPC a PC Lekárskej univerzity Vitebského Štátneho rádu priateľstva národov Arina Kabanova:
– Zuby múdrosti majú rôzne polohy, takže ich odstránenie je niekedy náročná klinická úloha. Rozhodnutie o taktike práce s takýmto zubom treba posúdiť komplexne a predvídať pravdepodobnosť možných komplikácií. Umelá inteligencia vám to pomôže urobiť rýchlo a bez chýb.
Začal sa vývoj programu na diagnostiku chorôb pomocou panoramatického obrazu čeľuste študenti tretieho ročníka Ivan Gavruchenko a Alexander Katorzhevsky. Alexander vysvetľuje:
– Trénujeme neurónové siete na plochých panoramatických röntgenových snímkach. V budúcnosti chceme začať študovať 3D snímky poskytované počítačovou tomografiou čeľustí. Pomôže to preskúmať zub zo všetkých strán, rozrezať ho na vrstvy a podľa toho urobiť presnejšiu diagnózu. A nejde len o zuby múdrosti.
Program bol testovaný na zubnej klinike lekárskej univerzity. Arina Kabanova očakáva, že ak sa tento vývoj široko zavedie do praxe, zlepší kvalitu a efektivitu práce zubných lekárov. Zvyšné projekty je potrebné ešte otestovať v praxi.
Na krajských a republikových súťažiach boli prezentované projekty študentov a pedagógov VŠU o aplikácii metód umelej inteligencie v medicíne. Do finálového kola republikového mládežníckeho projektu Bieloruského republikového zväzu mládeže „100 nápadov pre Bielorusko“ bola vybraná napríklad diagnostika srdcových chorôb pomocou EKG a zubné choroby pomocou panoramatickej fotografie čeľuste. Elena Korchevskaya so svojím projektom o ultrazvukovej diagnostike získala diplom ako finalistka 14. Republikovej súťaže inovatívnych projektov v kategórii „Najlepší inovatívny projekt“. Hlavným cieľom však nie sú diplomy. Elena Korchevskaya načrtla konečný cieľ všetkého vývoja AI:
– Zatiaľ pracujeme s plochými obrázkami a fotografiami. Napríklad fotografia z ultrazvuku sa prenáša do počítača, kde prebieha analýza umelej inteligencie. Našou úlohou je zabezpečiť, aby diagnostika prebiehala v reálnom čase.
K VECI
Vývoj AI VSU pomenovaný po. P. M. Masherov sa začal zaujímať o Rusko. Regionálna ambulancia klinickej onkológie Pskov čaká na dokončenie prác na projekte „Automatizovaný nástroj na diagnostiku cervikálnej patológie pomocou digitálnych obrazov histologických štúdií“, ktorý je financovaný a realizovaný na základe komerčnej dohody so Štátnou univerzitou v Pskove. Vývojový tím VSU bude pokračovať v tréningu neurónových sietí pomocou digitálnych obrázkov histologických štúdií, ktoré poskytne ambulancia v roku 2024. Tento projekt pomôže stanoviť diagnózu rýchlo a presne, a to aj v počiatočných štádiách. Včasné odhalenie závažných ochorení umožní prijať okamžité opatrenia a správne naplánovať liečbu. V budúcnosti máme v úmysle vytvoriť aplikáciu, pomocou ktorej bude možné robiť rôzne diagnózy.
