Российские учёные предложили новый способ анализа крови без укола. Об этом сообщают в пресс-службе университета Иннополис. Неинвазивный метод определения лейкоцитов в крови с точностью 90% разрабатывают научные сотрудники университета Иннополис и НТЦ биомедицинской фотоники ОГУ имени И.С. Тургенева.
У них появилась идея применять во время капилляроскопии искусственный интеллект. Предварительно его решили «обучить» на синтетических видео, то есть на сгенерированных видеоизображениях броуновского движения частиц, имитирующих красные и белые кровяные клетки. Учёные применяют компьютерное зрение. Такой способ исследования крови представили на престижной конференции ICLR в Вене.
Анализ крови заключается в подсчёте количества разных кровяных клеток. Если эритроцитов мало – у человека анемия, если лейкоцитов слишком много – у него инфекционное заболевание или воспаление.
Есть медицинские технологии, которые позволяют наблюдать движущиеся кровяные клетки в капиллярах с помощью специального микроскопа с цифровой камерой. Учёные решили с помощью нейросетей по медицинским видеозаписям подсчитать эти клетки и сопоставить данные с результатами традиционного анализа крови через шприц. Возможно, это поможет разработать способ исследовать кровь без взятия пробы. Этот метод будет очень оперативным.
Но реализовать идею оказалось непросто: тяжело добиться высокого качества видео микроциркуляции крови – при увеличении кадра снижается качество и количество клеток, которые видно одновременно.
Чтобы приблизить синтетические видео к реальным их качество снизили – это затруднило распознавание отдельных клеток. Тогда авторы научной работы стали использовать метод по обработке «зашумлённых» видеокадров.
Они обучали искусственный интеллект «по расписанию», то есть поэтапно, от простого к сложному, от большего качества к меньшему. Постепенно учёные научились с помощью нового метода определять лейкоциты с точностью выше 90%. Они выяснили, что тренировка искусственного интеллекта по видео происходит быстрее, чем по статичным изображениям.
Новый метод даёт информацию только о высоком или низком содержании эритроцитов и лейкоцитов, но он всё равно представляет практический интерес для медицины. В дальнейшем планируют работать с реальными видеоизображениями капилляроскопии».
