Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и НМИЦ им. Алмазова создали систему для автоматического анализа изображения тканей легких и поиска сложных сосудистых патологий. Этот инструмент поможет врачам в диагностике и ускорит процесс принятия решений при подозрении на легочную гипертензию, сообщает сайт «ЛЭТИ».
Легочная гипертензия – это довольно сложное состояние, которое может развиться на фоне различных патологий и проявляется в виде устойчивого повышения давления в малом круге кровообращения. В результате структурных изменений в сосудах этого круга болезнь быстро развивается, что значительно затрудняет ее лечение.
Исследователи рассказали, что при изучении причин ее возникновения легочной гипертензии, апробации лекарств, а также для подбора пациентов важно провести исследование изображений легочной ткани, сделанных под микроскопом (гистологическое). Для того, чтобы правильно оценить, насколько изменились сосуды малого круга кровообращения нужно рассчитать определенные параметры Обычно это делается в ручном режиме и занимает много времени, а также требует высокой квалификации медика. Система, разработанная учеными с применением нейросетей, позволяет провести анализ в автоматическом режиме. «Для использования созданного инструмента достаточно только загрузить базу полученных сосудов и дождаться результатов автоматической оценки», — пояснила Ксения Санарова, аспирант кафедры биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Для того, чтобы обучить нейросеть находить нужные сосуды на изображениях, используя их геометрические параметры и соотношения площадей и диаметров, ученые НМИЦ им. Алмазова передали в «ЛЭТИ» 609 микрофотографий легочных сосудов. Эти изображения были сделаны с помощью специального устройства, которое сканирует результаты гистологических исследований. Кроме того, ученые получили числовые данные измерений и микрофотографии контуров этих измерений для каждого сосуда.
В ЛЭТИ сравнили сравнили результаты сегментации, проводимой нейросетью, с числовыми данными измерений, полученных из центра Алмазова. Оказалось, что точность результатов с помощью нецйросети составила 97%. Сейчас, по словам Дарии Валенковой, инженера кафедры автоматики и процессов управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ», ученые улучшают параметры разработанной ими модели и создают специальное приложение, которое смогут использовать в лабораториях. В будущем планируется не только автоматизировать процесс количественной оценки параметров сосуда, но и обучить систему поиску самих сосудов. Кроме того, будет добавлена возможность их автоматической классификации на подгруппы по диаметру и типу. Это упростит обработку гистологических данных и, в результате, способствует поиску новых подходов к лечению легочной гипертензии.
Для проведения исследований Минобрнауки РФ выделило грант из федерального бюджета. Это было сделано в рамках господдержки развития «Центра им. А.П. Павлова «Интегративная физиология для медицины, высокотехнологичного здравоохранения и технологий стрессоустойчивости». Результаты исследований представлены в научном журнале Scientific Data.
В июне 2024 года в ЛЭТИ сообщили о разработке искусственной стопы из гибкого пластика, с помощью метода послойного наложения. Данная конструкция обеспечивает амортизацию пятки, что благотворно влияет на опорно-двигательный аппарат людей, перенесших ампутацию голени.
Ранее в ЛЭТИ успешно протестировали систему, которая позволяет создавать различные стрессовые ситуации у лабораторных животных, чтобы потом оценить эффективность новых лекарственных препаратов и отследить изменения в их состоянии.
Фото: iStock.com.
