Пандемия китайского коронавируса 
7.04.2020

Тесты на COVID-19 из Казани: «Когда большой объем пациентов, метод может быть незаменим!»

Ученые Иннополиса разработали алгоритм по обнаружению коронавируса по рентгеновским снимкам с помощью нейросетей

Ставить диагноз «коронавирус» с точностью 80% научились в Иннополисе. Для этого искусственный интеллект обучается на рентгеновских снимках реальных больных, а потом находит те же признаки у других пациентов. О том, скоро ли метод можно будет запустить для обнаружения «китайской заразы» в больницах республики и откроют ли онлайн-сервис для всех желающих, «БИЗНЕС Online» рассказал руководитель центра искусственного интеллекта Университета Иннополис Рамиль Кулеев.

Рамиль Кулеев: «После возникновения пандемиии COVID-19 мы нашу модель, которая была разработана для пневмонии, адаптировали для обнаружения коронавирусной инфекции» Рамиль Кулеев: «После возникновения пандемии COVID-19 мы нашу модель, которая была разработана для пневмонии, адаптировали для обнаружения коронавирусной инфекции» Фото предоставлено Рамилем Кулеевым

ДООБУЧИТЬ СИСТЕМУ НА 5 ТЫС. СНИМКов

— Расскажите, пожалуйста, про ваш метод определения коронавируса. Кто его изобрел?

— В Университете Иннополис мы с 2014 года занимаемся разработкой алгоритмов сервиса анализа медицинских изображений. Одно из направлений — это автоматизация диагностики болезней по рентгеновским изображениям органов грудной полости. Разные задачи решаем — это и определение туберкулеза, и онкологии, и прочего. В том числе в прошлом году мы разработали отдельную модель на основе нейронных сетей для обнаружения по рентгеновским изображениям признаков пневмонии — по инфильтрату, который скапливается в легких. Эта модель «обучалась» на 25 тысячах снимков реальных больных.

Не секрет, что у коронавирусной инфекции одним из признаков является пневмония. Сначала происходят интерстициальные изменения в легких (изменение легочного рисунка), далее, когда болезнь прогрессирует, возникает непосредственно пневмония. Поэтому после возникновения пандемии COVID-19 мы нашу модель, которая была разработана для пневмонии, адаптировали для обнаружения коронавирусной инфекции. Эксперимент был проведен на рентгеновских снимках больных коронавирусом, которые есть в открытом доступе, в дата-центре на сайте Github. Этот дата-центр пополняется каждый день, любой больной коронавирусом может разместить там свои верифицированные снимки.

— Сколько «коронавирусных» снимков было «пропущено» через вашу модель?

 — На момент эксперимента в доступе было 94 изображения. Мы провели эксперименты на данной выборке. Параллельно эту же выборку мы дали врачу-рентгенологу, чтобы понять, как он увидит и расшифрует симптомы болезни. Ведь на некоторых снимках [неподготовленному человеку] не было заметно симптомов пневмонии. И получилось, что в 80 процентах случаев патологии, которые обнаружил врач, система также нашла. Кроме того, система обнаружила симптомы в 13 процентах случаев, где врач их пропустил. На основании этого мы сделали вывод, что технология в принципе рабочая, она может быть применена на практике, но при условии, что эксперимент расширят хотя бы до 5 тысяч снимков. Тот размер выборки, который у нас есть, недостаточен.

— Каким образом вы планируете набрать 5 тысяч снимков?

— Мы прорабатываем вопрос об увеличении выборки за счет получения доступа к снимкам реальных больных, в том числе в России. Если у нас будет хотя бы 5 тысяч изображений, то на этом возможно дообучить модель и получить сервис, который уже можно было бы быстро развернуть в медицинских организациях, где происходит обследование больных коронавирусом. Мы отрабатываем этот вопрос с медицинскими организациями России, а также через партнеров — и с зарубежными организациями. Направили запросы, дали свои предложения и сейчас ждем ответов.

«Мы разработали отдельную модель на основе нейронных сетей для обнаружения по рентгеновским изображениям признаков пневмонии — по инфильтрату, который скапливается в легких. Эта модель «обучалась» на 25 тысячах снимках реальных больных» «Мы разработали отдельную модель на основе нейронных сетей для обнаружения по рентгеновским изображениям признаков пневмонии — по инфильтрату, который скапливается в легких. Эта модель «обучалась» на 25 тысячах снимков реальных больных» Фото предоставлено Рамилем Кулеевым

«технологии легко могут быть адаптированы и для обнаружения других заболеваний»

— Как вы думаете применить данный метод на практике в российских больницах?

— Этот метод можно будет использовать как один из инструментов диагностики. Условно — больного привезли в инфекционную больницу, у него берут анализ крови, мазок на микрофлору из носа и зева, но для того чтобы получить результат тест-системы по методу ПЦР (полимеразная цепная реакция — прим. ред.), нужно ждать порядка четырех часов. А для того чтобы сделать рентгеновский снимок, понадобится 1–2 минуты. В том случае, если у больного есть симптомы, которые требуют безотлагательного начала лечения, экстренной помощи, можно не ждать этих тестов, а, опираясь на рентгеновские снимки, сразу начинать лечение. Мы экономим время и получаем более объективную картину. В случаях, когда идет большой объем пациентов, когда врач не успевает или отсутствует в данном конкретном месте, такой сервис автоматической диагностики может быть полезен и даже незаменим.

— Вы обращались в минздрав с предложением использовать ваше ноу-хау?

— Пока нет, потому что в таком виде сервис не может быть применим на практике.

— Пусть метод пока еще несовершенен, не было идеи открыть онлайн-сервис для всех желающих?

— Такие планы есть. На 80 процентов этот сервис уже готов. Он пока развернут в ЦОДе (центр обработки данных — прим. ред.) Университета Иннополис, но общий доступ не открываем, потому что точность еще недостаточная. Также мы не хотим заранее компрометировать наш метод.

— Это будет платная услуга или бесплатная?

— Пока мы обсуждаем данный вопрос.

«Если мы внедряем этот сервис в клинике, куда уже приходят преимущественно больные коронавирусом, нельзя будет сказать, что наш метод является инструментом массового скрининга» «Если мы внедряем этот сервис в клинике, куда уже приходят преимущественно больные коронавирусом, нельзя будет сказать, что наш метод является инструментом массового скрининга» Фото: © Кирилл Каллиников, РИА «Новости»

— Не опасаетесь ли вы, что сервис, когда будет открыт, моментально обрушится из-за большого числа пользователей? Готовы ли вы к такому?

— Да, мы понимаем, и это еще одна из причин, по которой доступ к сервису пока не открыт. Но у нас есть компетенции, команда и ресурсы, чтобы обеспечить работоспособность системы и при большом количестве пользователей.

— Какие минусы у вашего метода?

— Конечно, это недостаточная точность (80 процентов), обусловленная невысоким пока объемом выборки. Второе — то, что, если мы внедряем этот сервис в клинике, куда уже приходят преимущественно больные коронавирусом, нельзя будет сказать, что наш метод является инструментом массового скрининга. В то же время мы не можем внедрить данный инструмент для массового скрининга, потому что в условиях карантина и изоляции сделать это организационно очень сложно.

Коронавирус коронавирусом, но я очень надеюсь, что очень скоро мы все это переживем. А технологии, которые мы испытали для обнаружения коронавируса, очень легко могут быть адаптированы и для выявления других заболеваний. Причем не только по рентгеновским снимкам. Главное здесь — подготовить обучающую выборку, а технологии нейросетей очень быстро масштабируются для решения самых разных задач. Сегодня это коронавирус, завтра — еще что-то.

Печать
Нашли ошибку в тексте?
Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Комментарии (36) Обновить комментарииОбновить комментарии
Анонимно
7.04.2020 08:44

Воспалительный процесс в лёгких ( в т.ч. пневмонию) если только не в самой начальной стадии - видно на рентгеновских снимках, ещё лучше видно (даже в начальной стадии) на РКТ. А понять причину воспалительного процесса ( вирусная или бактериальная пневмония , туберкулёз, онкологическое заболевание и проч) помогут дополнительные исследования. Все это давно уже известно .
Так в чем же смысл представляемого ноу- хау ?
В том, чтобы найти изменения лёгочного рисунка на снимке?
Поверьте, с этим справится любой врач- рентгенолог, это рутинная работа , и никто ее не выдает за достижение.

  • Анонимно
    7.04.2020 08:44

    Воспалительный процесс в лёгких ( в т.ч. пневмонию) если только не в самой начальной стадии - видно на рентгеновских снимках, ещё лучше видно (даже в начальной стадии) на РКТ. А понять причину воспалительного процесса ( вирусная или бактериальная пневмония , туберкулёз, онкологическое заболевание и проч) помогут дополнительные исследования. Все это давно уже известно .
    Так в чем же смысл представляемого ноу- хау ?
    В том, чтобы найти изменения лёгочного рисунка на снимке?
    Поверьте, с этим справится любой врач- рентгенолог, это рутинная работа , и никто ее не выдает за достижение.

    • Анонимно
      7.04.2020 10:12

      Дело как раз в том, что это будет в автоматическом режиме, без участия врача условно и обрабатывать за единицу времени будет большой объем снимков. И только потом результат будет попадать на стол врачу, уже отсортированные патологии. Здоровые снимки просто будут проходить мимо врачей, экономя время.
      Экономятся время и трудовые врачебные ресурсы, что очень важно.
      А то, что вы пишете совершенно верно, любрй врач определит, но эта разработка это же не пытается опровергнуть.

      • Анонимно
        7.04.2020 10:34

        Экономит надо в других местах, а не в медицине , как показывают сегодняшние события.
        Глаза, опыт,интуицию ,ру и врача ничего не заменит !
        В любой техсистеме может произойти сбой, и последствия могут быть печальными. Кому тогда претензии предъявлять ? Разработчикам ? Не смешите меня.

        • Анонимно
          7.04.2020 11:14

          Вы похоже из старого поколения и не принимаете технологический прогресс. Спешу вас огорчить (а лучше порадуйтесь), развитие медицины идёт сейчас за счёт именно технологий, в том числе и нейросетевых. Это будущее и никуда от этого не деться, к счастью!

          • Анонимно
            8.04.2020 13:50

            За счет технологий идет не "развитие медицины", а всего лишь! развитие средств инструментальной диагностики. Такие методы "неразрушающего контроля", знаете ли. Когда стало возможно посмотреть внутрь человека не только на вскрытии. Всякие УЗИ, КТ, МРТ и пр.пр.
            НО! интерпретация получаемых картинок остается исключительно за человеком. С эти сложнее всего.
            И никакого "будущего" без человека и не просматривается.
            Это вы, из молодого поколения, думает, что открываете Америку. Почитайте для начала "Записки юного врача" - медицина ушла не далеко от того, что там написано. Любой врач вам это подтвердит. Не молодой конечно )

        • Анонимно
          7.04.2020 12:32

          Врача ничего не заменит.
          но если его рутину удается оптимизировать - это отлично.
          Условно в какой нибудь стране с технологиями больница с персоналом в 100 человек принимает до 2000 людей в день, а у нас без технологий, 500, да и то из-за нагрузки принимает так себе, не вдаваясь в подробности.

          Тут либо врачей плодить вместо юристов (что тоже бы не помешало), либо оптимизировать их труд. А лучше и то и другое конечно

        • Анонимно
          7.04.2020 12:36

          106 34 Ну правильно же Вам объяснил человек, в данной ситуации лучше и быстрее если рутинную работу по обработке будет проводить автоматика. И дело не только в экономии средств, хотя и это в данной ситуации не маловажно.

          • Анонимно
            7.04.2020 17:51

            Есть только маленький момент - за пультом управления МРТ томографа и рентгеновского аппарата всегда стоит врач, а не какой-то техник, нажимающий кнопки. Он САМ, мгновенно, при помощи своего собственного интеллекта, натасканного 7-10 годами учебы и N лет работы, делает описание и ставит свою личную подпись и печать. И это влечет его личную ответственность за результаты.
            А за этим ИИ кто будет разгребать тонны псевдо-диагнозов и подтверждать их? При этом заново просматривая исходные данные.
            Как механизм освоения финансов тема достаточно симпатичная и благородная, но результат любой врач может предсказать уже сейчас - пшик!

      • Анонимно
        7.04.2020 19:36

        Пусть реальным делом займутся например производство компьютерным томографом с высоким разрешением изображения по доступным ценам для больниц РФ.

      • Анонимно
        8.04.2020 00:10

        Вот когда ставить диагноз «коронавирус» по этой методике будут с точностью не 80%, а 98%, тогда стоит эту методику применять

    • Анонимно
      7.04.2020 10:14

      Специально для вас написано, что "когда большой объем пациентов"
      Никто не заменяет врачей, а просто помогает им при пандемии и большому наплыву пациентов.

      • Анонимно
        7.04.2020 11:28

        Массово с воспалением лёгких будут попадать? Думаю, если до этого момента дойдёт - что массовые тяжелые пациенты будут, то всем уже будет не до этих программ. Главное, подозреваю, что программа лишь скажет, что есть воспаление, но подтвердить от короны он или нет никак не сможет

      • Анонимно
        7.04.2020 20:00

        Когда "большой наплыв пациентов" направляют на снимок. Вместе с ним сразу же оформляется его описание. Сразу же! Процесс съемки и анализа не растянут по времени.
        А уж рентгеноскопия вообще анализируется глазами врача онлайн.

    • Анонимно
      7.04.2020 17:28

      08.44 Только у нас по факту половина, если не больше, врачей -рентгенологов - бывшие троечники видимо и ничего увидеть на снимках не могут. После них нормальным врачам в клиниках приходится заново делать ренген и заново ставить диагнозы. Сам сталкивался неоднократно с бредом который они ставят по снимкам.. И жена совсем недавно. Одни и те же снимки тоже по разному трактуют. При чем совершенно противоположно

    • Анонимно
      7.04.2020 21:52

      Куча статей про то, что смерти не из-за сложности заболевания, а что врачи не успевают с наплывом людей. Вот вам представили технологию, которая дает эту самую скорость - опять недовольны.

  • Определять пол будущего ребенка роженицы научились с точностью до 50 процентов , причем без всяческих обследований и приборов.

  • ПанАлекс
    7.04.2020 09:16

    Это разве круто? А я вот за какие-нибудь 5-10 млрд. взялся бы разрабатывать алгоритм обнаружения коронавируса по отправленным на госресурс СМСкам!

    • Анонимно
      7.04.2020 10:10

      Везде мошенники, здесь на млрды. Вот где работы правоохранителям. А СМС пропуска превратили в бизнес.

  • Анонимно
    7.04.2020 09:19

    Эти пацаны 6 лет занимаются ....., занимаются и, наконец, продолжают заниматься. Вирус? По рентгенограмме? Где в иннополисе тот дуб с которого надо рухнуть для прорыва?

    • Анонимно
      7.04.2020 15:11

      Ясно же написано, что интеллект искусственный), т.е .НЕ настоящий.

    • Анонимно
      7.04.2020 20:03

      Занимаются не имея никакого медицинского образования, что интересно.
      Далеко можно таким образом зайти )
      И зачем учиться 7!!! лет - научился кодить и алга - ваять искусственный интеллект.

  • Анонимно
    7.04.2020 09:40

    Ну наконец то вложенные в Иннополюс миллиарды окупились.

    • Анонимно
      7.04.2020 13:20

      Не об этих "изысканиях" в паутине была уже шумная история недели две назад, когда под видом сенсации продовали в десять раз дороже, купленные иностранные тесты?

  • ПанАлекс
    7.04.2020 10:00

    "Открыватели велосипеда" - разве на рентгене видно не те патологические процессы, которые развиваются в легких при тяжелой форме заболевания? Ну а как рентген увидит коронавирус, который находится в организме, но протекает в бессимптомной форме или в легкой, когда иммунитет не пускает его в легкие? И таких то случаев 80-90% от всех!
    Именно с этого начинали китайцы в январе, когда разработали тесты на коронавирус, при воздействии в средней и тяжелой форме! А вот в легкой и бессимптомной тесты пропускали и не обнаруживали!

    • Анонимно
      7.04.2020 20:49

      Сегодня на совещании на вопрос Путина кто-то из учёных сказал, что бессимптомные тоже заражают окружающих. Президент, видимо, даст команду не жалеть деньги на поголовное тестирование.

  • Анонимно
    7.04.2020 14:43

    Обычная пневмония. А раздули.... дураков из нас делают

  • Phoenix
    7.04.2020 14:57

    Я сильно сомневаюсь что методами НС можно с такой степенью достоверности определить именно коронавирус. Думаю точность в 80% всего лишь обусловлено тем что у них в выборке 80% людей с подверженным заболеванием.
    Сделайте равномерные выборки и, какая будет ошибка первого рода (признать заболевшего здоровым) и второго рода (признать здорового заболевшим). Думаю тут ситуация не будет отличима от статистического шума.
    Кроме того, для детектирования особо опасных случаев - бессимптомного носительства или в случае легкой тяжести заболевания, метод не будет работать даже теоретически.

  • Анонимно
    7.04.2020 15:33

    Я за то, чтобы люди могли бесплатно сдавать анализы на онкомаркеры.. Так хотя бы можно знать раньше..
    И раз в год всех на ВИЧ проверять.. Сифилис.. Впч..

    Я за то, чтобы наших детей школе учили о своей здоровье заботиться думать о будущем своём..

    Я бы ввела историю болезни на одном партале, чтобы врачи свои диагнозы с разных больниц вводили в одном месте.. И сразу видно, кто что поставил или недоглядел..
    А то сколько врачей, столько мнений..

    Я за онлайн мед историю, а не за смс выход из дома..

  • Анонимно
    7.04.2020 16:01

    Скажите пожалуйста, что врачу делать с информацией "что больной с вероятностью 20% коронавирусом не болен"?

    Отпустить его? Больше не проверять? Не показывать снимок рентгенологу?

    • Phoenix
      7.04.2020 16:41

      Также как и в ситуации "20%" что болен. Выкинуть все это гадание на кофейной гуще и отправить делать ПЦР.

  • Анонимно
    7.04.2020 20:17

    Хорошо бы находить сами вирусы с короной в воздухе. Необходимо воздух правильно осветить и послойно сфотографировать с увеличением. А дальше дело ИИ - отличить вирусы от пылевых частиц и бактерий, а среди вирусов найти вирусы с короной.

  • Анонимно
    7.04.2020 20:55

    Иннополис мог бы сделать программу по фиксации контактов симок. Если человек заболевает, то моментально можно определить с обладателями каких номеров симок он был в близком контакте за предыдущие две недели.

Оставить комментарий
Анонимно
Все комментарии публикуются только после модерации с задержкой 2-10 минут. Редакция оставляет за собой право отказать в публикации вашего комментария. Правила модерирования
[ x ]

Зарегистрируйтесь на сайте БИЗНЕС Online!

Это даст возможность:

Регистрация

Помогите мне вспомнить пароль