Сотрудник Витебского медуниверситета Арина Кабанова консультирует студентов ВГУ при разработке ИИ-проекта для стоматологовДва года назад в университете впервые набрали студентов на специальность на стыке ИТ и медицины «информационные системы и технологии в здравоохранении». Это направление – одно из самых перспективных, убеждена декан факультета математики и информационных технологий ВГУ Елена Залесская:
– Наши студенты и преподаватели давно выполняют исследовательские работы в области применения информационных систем и технологий в медицине. С введением новой специальности эта работа вышла на более высокий уровень. Студенты, получая необходимую базу медицинских знаний, разрабатывают программное обеспечение для учреждений здравоохранения, медуниверситетов, в том числе с применением искусственного интеллекта.
Сейчас в университете на разных стадиях готовности четыре ИИ-разработки в медицине для диагностики по цифровым изображениям сердечно-сосудистых, онкологических, стоматологических и заболеваний внутренних органов. В основе методик лежат математическое моделирование и искусственные нейронные сети. Заведующая кафедрой прикладного и системного программирования ВГУ Елена Корчевская поясняет принцип работы:
– Мы тренируем ИИ распознавать заболевания по цифровым изображениям. Загружаем в базу данных снимки здоровых и больных органов, показываем, какие хорошие, какие плохие, то есть обучаем так же, как обычных людей. В результате, получив свежий снимок, программа ставит диагноз.
Командой разработчиков ВГУ руководит Елена КорчевскаяДесять лет назад Елена Алексеевна разработала с Витебской ветакадемией проект по диагностике заболеваний, вызываемых паразитологическими объектами. Узнав об этом на выставках разработок ВГУ, и другие учреждения, организации стали предлагать сотрудничество.
Елена Корчевская руководит командой студентов, магистрантов и аспирантов, которая создает и обучает нейронные сети для диагностики различных заболеваний. Одним из таких проектов является программа по диагностике заболеваний внутренних органов по УЗИ. Нейросеть обучают на данных ультразвуковых исследований, которые предоставила кафедра внутренних болезней и ультразвуковой диагностики ФПК и ПК Витебского государственного медицинского университета.
Проект «Диагностика кардиологических заболеваний по цифровым изображениям электрокардиографии» – коллективная работа студентов Миланы Богатыревой, Ивана Залесского, Павла Канашевича, Полины Кузнецовой и Игоря Ореха. ЭКГ ребята берут из открытых источников, а консультируют их доктора медицинских наук ВГУ. Милана рассказывает:
– На основе кардиограмм программа выставляет диагноз «инфаркт», видит и другие отклонения от нормы. В перспективе обучим ее диагностировать и другие заболевания. Планируем выйти на сотрудничество с кардиологами и создать аналогичное мобильное приложение, чтобы пользоваться им мог каждый.
Разработка, по мнению авторов, позволит избежать дорогостоящих лабораторных исследований, сократить ресурсы на диагностику, снизить смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.
Еще одной ИИ-разработкой в ВГУ занялись совместно с заведующей кафедрой челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии с курсом ФПК и ПК Витебского государственного ордена Дружбы народов медицинского университета Ариной Кабановой:
– Зубы мудрости имеют разное расположение, поэтому их удаление порой – трудная клиническая задача. Решение о тактике работы с таким зубом нужно оценить всесторонне, предугадать вероятность возможных осложнений. Сделать это быстро и без погрешностей поможет искусственный интеллект.
Разработкой программы по диагностике заболеваний по панорамному снимку челюсти занялись студенты-третьекурсники Иван Гаврученко и Александр Каторжевский. Александр объясняет:
– Мы обучаем нейросети на плоских панорамных рентгеновских снимках. В перспективе хотим выйти на изучение 3D-изображений, которые дает компьютерная томография челюстей. Это поможет рассмотреть зуб со всех сторон, разрезать его на слои и, соответственно, поставить более точный диагноз. И речь не только о зубах мудрости.
Программа апробирована в стоматологической поликлинике медуниверситета. Арина Кабанова ожидает, что при широком внедрении в практику эта разработка повысит качество и эффективность работы стоматологов-хирургов. Остальным проектам еще предстоит испытание на практике.
Проекты студентов и преподавателей ВГУ по применению методов искусственного интеллекта в медицине были представлены на областных и республиканских конкурсах. Например, диагностика кардиологических заболеваний по ЭКГ и стоматологических заболеваний по панорамному снимку челюсти отобраны для участия в заключительном туре республиканского молодежного проекта БРСМ «100 идей для Беларуси». Елена Корчевская с проектом по УЗИ-диагностике получила диплом финалиста 14-го Республиканского конкурса инновационных проектов в номинации «Лучший инновационный проект». Однако главная цель не дипломы. Елена Корчевская обозначила сверхзадачу всех ИИ-разработок:
– Пока мы работаем с плоскими изображениями, фотографиями. К примеру, фото УЗИ передается на компьютер, где и происходит анализ искусственным интеллектом. Наша задача – сделать так, чтобы диагностика происходила в режиме реального времени.
В ТЕМУ
ИИ-разработками ВГУ им. П. М. Машерова заинтересовались в России. Псковский областной клинический онкологический диспансер ждет окончания работы над проектом «Автоматизированное средство диагностики патологии шейки матки по цифровым изображениям гистологических исследований», который финансируется и выполняется по хоздоговору с Псковским госуниверситетом. Обучение нейросетей по предоставленным диспансером цифровым изображениям гистологических исследований команда разработчиков ВГУ продолжит и в 2024 году. Этот проект поможет быстро и точно выставлять диагноз, в том числе на ранних стадиях. Своевременное выявление тяжелых заболеваний позволит безотлагательно принять меры и правильно спланировать лечение. В перспективе намерены создать приложение, с помощью которого можно будет выставлять различные диагнозы.
alimova@sb.by
