Ученые из Университета Иннополис и ОГУ им. Тургенева разрабатывают новый метод определения лейкоцитов и эритроцитов в крови с помощью капилляроскопии и нейросетей. Первые результаты экспериментов показывают точность исследования до 90%, сообщает сайт университета.
Этот метод основан на использовании искусственного интеллекта и компьютерного зрения для анализа видеоизображений микроциркуляции крови. При капилляроскопии используется специальный микроскоп, который анализирует кровоток в мелких сосудах. В экспериментах для обучения ИИ вместо использования реальных медицинских видео микроциркуляции крови, ученые применили синтетические изображения, имитирующие движение кровяных клеток. Они обучили искусственный интеллект анализировать эти видеозаписи. Целью было — классифицировать образцы, определяя высокие и низкие концентрации лейкоцитов. Качество видео намеренно снижалось для создания условий, аналогичных тем, которые возникают при использовании инструментов капилляроскопии.
По словам научного сотрудника Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта Университета Иннополис Алексея Корнаева, благодаря этому подходу удалось достичь точности определения крупных белых кровяных клеток — лейкоцитов — на уровне выше 90%. Метод обучения нейросети по случайно выбранным фрагментам изображения повысил точность подсчета кровяных клеток примерно на 10%. Кроме того, эксперименты показали, что обучение моделей по видео происходит быстрее, а предсказания точнее в сравнении с обучением на статичных изображениях.
В отличие от традиционного клинического анализа крови, который требует взятия пробы, этот метод позволяет получить информацию о составе крови в реальном времени, что делает его более оперативным. Однако, на данный момент, качество видеоизображений микроциркуляции крови остается недостаточным, так как при оптическом увеличении кадра снижается его качество и количество одновременно наблюдаемых клеток. Сейчас ученые работают над решением этой проблемы.
Специалисты вузов представили этот новый способ исследования крови на конференции по искусственному интеллекту ICLR в Вене.
Над задачей, как сделать анализ крови более быстрым и менее травматичным для пациентов, работают ученые разных россйских вузов. Так в ВолгГМУ предложили, как определять концентрацию лекарств в крови без заборо большого объема биологической жидкости. Группа исследователей МФТИ и Института проблем передачи информации создали экспресс-метод на основе ИИ для определения группы крови. Московские ученые научились определять уровень гемоглобина в крови без взятия крови на анализ, а с помощью устройства оптической визуализации.
Фото: iStock.com.
