Израильские и российские ученые разработали улучшенный метод кардиодиагностики

28.12.2020 16:25

Новая технология автоматически анализирует результаты ЭКГ на основе расширенных нейронных сетей.

Исследователи Техниона - Израильского технологического института  - совместно с российскими коллегами разработали технологию для точной диагностики сердечно-сосудистых заболеваний, основанную на рутинной электрокардиографии. 

Ученые также создали базу данных и аналитические инструменты, споосбные быстро и с беспрецедентной точностью предоставить медикам автоматическую диагностику комбинации восьми распространенных типов сердечных заболеваний.

Исследование, опубликованное в Nature Research's Scientific Reports, возглавляли профессор Яэль Янив, директор лаборатории биоэлектрических и биоэнергетических систем факультета биомедицинской инженерии Техниона, проф. Ассаф Шустер, сопредседатель Центра машинного обучения и умных систем (MLIS) Техниона и докторант Вадим Глинер с факультета компьютерных наук. Партнерами в исследовании были Владимир Марков, заведующий лабораторией системного программирования Новгородского университета, и Арутюн Аветисян, директор Института системного программирования РАН в Москве.

Электрокардиография (ЭКГ) - это наиболее часто используемая технология диагностики изменений сердечной деятельности. Впервые она была продемонстрирован еще в 1903 году, и в 1924 году ее изобретатель Виллем Эйнтховен получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. В отличие от первого электрокардиографического аппарата, который весил более 250 килограммов, современные аппараты ЭКГ - это легкие мобильные устройства, которые быстро и точно предоставляют данные о состоянии сердца, включая аритмию и другие нарушения. Проверка проходит без вторжения в организм пациента и измеряет электрические сигналы, генерируемые тканью сердечной мышцы, с помощью 12 электродов, прикрепляемых на кожу, что дает возможность делать замеры под 12 разными углами. Благодаря относительной простоте и невысокой стоимости проверки ЭКГ доступны сегодня даже в небольших клиниках на удаленной периферии.

Однако, несмотря на значительное развитие технологии ЭКГ и ее миниатюризацию, сам метод интерпретации ее результатов практически не изменился. Эта задача возложена на врача-кардиолога, который читает кардиограмму и делает свои выводы. Разумеется, этот метод в значительной степени субъективен, и разные кардиологи могут прийти к разным клиническим выводам на основе одной и той же распечатки ЭКГ.

Данное "узкое место" столь распространненого метода диагностики давно беспокоило исследователей по всему миру. Попытки автоматизировать интерпретацию ЭКГ начались еще в 1957 году, в основном в диагностике фибрилляции желудочков, но они не дали каких-либо эффективных результатов. Даже внедрение искусственного интеллекта до сих пор дало возможность анализа только одной распечатки за цикл, не гарантируя при этом высокого уровня точности. Это значит, что риск неверной диагностики критического порока сердца сохраняется до сих пор.

Именно поэтому технология, разработанная исследователями Техниона и их российскими коллегами, имеет такое большое значение. Новая методика продемонстрировала беспрецедентную до сих пор точность в интерпретации многочисленных результатов ЭКГ и одновременно - способность диагностировать целый ряд сердечных заболеваний. Технология автоматически анализирует результаты ЭКГ (или сканированные изображения сигналов) на основе расширенных нейронных сетей - одного из самых эффективных инструментов в мире искусственного интеллекта. Эти сети изучают различные повторяющиеся элементы в массивах данных, обучаясь на многочисленных выборках. Система, разработанная израильско-российской исследовательской группой , была обучена более чем 40 тысячам стандартных записей ЭКГ, взятых у более чем 6800 пациентов в 11 больницах.

Десятки тысяч записей были просмотрены и интерпретированы кардиологами, которые классифицировали их по девяти различным категориям - нормальная функция сердца и восемь клинических нарушений. Новая система продемонстрировала 96-процентную среднюю точность диагностики различных состояний по сравнению с максимумом в 80% среди доступных в настоящее время алгоритмов. Более того - новая система отслеживает все клинические состояния более точно, чем ее предшественники - например, фибрилляция желудочков была диагностирована с точностью 98% по сравнению с нынешними 92%. Блокада левой ножки пучка Гиса (блокировка электрических импульсов в левый желудочек сердца) - была диагностирована с точностью в 100% по сравнению с нынешними 85%. Нормальная функция сердца была диагностирована с точностью 96% (82% среди сегодняшних алгоритмов).

Это достижение открывает путь к раннему выявлению сердечных заболеваний, в том числе даже с использованием фотографий записи ЭКГ на смартфоне. Исследователи подчеркивают, что система не заменяет врача, а скорее предоставляет дополнительное «второе мнение» и способна обнаружить проблемы, которые человек - вне зависимости от уровня профессионализма - может пропустить.

База данных, разработанная исследователями Техниона, выполнена как открытое программное обеспечение на благо врачей и других пользователей. Исследование осуществлялось при поддержке министерства науки и технологий Израиля, Российского фонда (РФФИ) и фонда "Яд ха-Надив".


Источник: MFA
Фото: Технион

Отправьте эту страницу друзьям!

Оставьте свой комментарий!

Читайте также:

Наука и технологии
12.10.2022

Израильские ученые меняют магнитные свойства материалов

Израильские исследователи разработали новую технику управления магнитными свойствами материалов,...
Наука и технологии
24.07.2022

Израильские ученые раскрывают секреты того, как наш мозг управляет движениями

Это открытие, недавно опубликованное в журнале Science, обещает не только изменить наше понимание...
Наука и технологии
29.05.2022

Израильские учёные нашли механизм «ремонта» ДНК

Ученые биологического факультета Израильского технологического института (Технион) в Хайфе обнаружили новый механизм, управляющий...
Наука и технологии
12.12.2021

Израильские ученые «вырастили» человеческое ухо

Этот прорыв поможет в борьбе с микротией - врожденным недоразвитием ушной раковины.

Лента новостей:

Израиль
Израиль
14.04.2025

Белый дом разрешил продажу полиции Израиля 20 тысяч автоматических винтовок

Сделка ранее была заблокирована администрацией президента США Джо Байдена.
Израиль
14.04.2025

ХАМАС освободит всех заложников, если будет гарантировано прекращение войны

Высокопоставленный представитель ХАМАСа заявил, что террористическая группировка готова освободить...
Израиль
13.04.2025

Вслед за «письмом пилотов» появилось «письмо врачей»

Более 200 врачей подписали письмо, призывающее вернуть всех похищенных из Газы и прекратить войну.
В мире
В мире
13.04.2025

Авианосец Carl Vinson прибыл на Ближний Восток

Американская авианосная ударная группа во главе с атомным авианосцем Carl Vinson...
В мире
10.04.2025

Майк Хакаби утверждён послом США в Израиле

Сенат США утвердил Майка Хакаби, бывшего губернатора Арканзаса, на должность...
Бизнес
Бизнес
9.01.2025

Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год

Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Бизнес
24.12.2024

Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?

Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь – по...
Бизнес
17.07.2024

Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл

Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Бизнес
15.07.2024

Google обсуждает покупку израильского стартапа за 23 млрд долл

Google ведет переговоры о приобретении израильского стартапа в сфере кибербезопасности Wiz.
Наука и технологии
Наука и технологии
25.03.2025

Израильские ученые ускорили чтение данных из ДНК-хранилища в тысячи раз

Учёные из хайфского Техниона создали основанный на ИИ метод, ускоряющий на три порядка чтение данных...
Наука и технологии
16.03.2025

Израиль введет в эксплуатацию систему Iron Beam в течение девяти месяцев

Исраэль Кац: лазерная система ПВО Iron Beam будет введена в эксплуатацию до конца 2025 года.
Наука и технологии
19.02.2025

Израиль представлен на оборонной выставке IDEX в ОАЭ

Павильон еврейского государства демонстрирует сотни видов вооружений.
Наука и технологии
28.01.2025

Вперед, к международным достижениям: начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля

Министерство просвещения и Центр ученых будущего Фонда Маймонида начинает процесс формирования...
Медицина
Медицина
26.12.2024

Астма: вдох-выдох

С началом зимы далеко не все радуются установлению желанной прохлады. Есть среди нас и те, кто встречает зиму с тревогой, опасаясь обострения хронического недуга. Эти люди...
Медицина
14.08.2024

Помощь инвалидам ЦАХАЛа с черепно-мозговыми травмами

В этом центре раненые солдаты находят не только профессиональную поддержку и интересные занятия,...
Медицина
15.07.2024

В Израиле удвоилось число жертв вируса Западного Нила

Вирус Западного Нила диагностировали уже у 440 израильтян. Зафиксировано 32 летальных...
Медицина
9.07.2024

От лихорадки Западного Нила в Израиле умерли 15 человек

Медики советуют избегать нахождения близ стоячих водоемов...
Медицина
23.06.2024

Вспышка лихорадки Западного Нила: подтвержден 21 случай

В Израиле по состоянию на 23 июня подтвержден 21 случай заражения лихорадкой Западного...
Деньги
Деньги
1.04.2025

Израиль отменил все пошлины на импорт из США

Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Деньги
4.02.2025

ЦСБ: средняя зарплата в Израиле выросла до рекордного уровня

ЦСБ:в декабре 2024 года средняя зарплата в Израиле выросла на 10%, достигнув исторического рекорда.
Деньги
22.12.2024

Кнессет заморозил повышение взносов в Битуах Леуми

Согласно заявлению комитета, повышение будет действовать исключительно в течение двух лет.
Деньги
17.12.2024

Налоговое управление подтвердило повышение налогов на автомобили в 2025 году

С 2025 года в Израиле увеличатся налоги на покупку всех типов автомобилей.
Культура
Культура
19.03.2025

На Аллее славы Голливуда появилась звезда Галь Гадот

Израильская актриса Галь Гадот стала обладательницей именной звезды на Аллее славы в Голливуде....
Культура
5.03.2025

Галь Гадот наградили за поддержку Израиля

«Галь Гадот – героиня как на экране, так и за его пределами, она – неустанная движущая сила в борьбе с антисемитизмом»
Культура
3.03.2025

Израиль обнародовал название песни для «Евровидения»

Стало известно название композиции, с которой Юваль Рафаэль выйдет на...
Культура
22.01.2025

Опасный путь к футбольной славе

Новый драматический сериал компании НОТ «Шломи 6» рассказывает о двух 17-летних парнях из Нетании – двоюродных...
Публицистика
Публицистика
14.04.2025
 Аркадий Красильщиков

Одно исключение в изоляционистской политике Трампа

Всё верно: Америка Трампа больше не хочет быть мировым полицейским...
Публицистика
13.04.2025
 Гермес Гальт

Детская болезнь левизны

"Многие наивно полагают, что есть разные мировоззрения- левые и правые. Но это не совсем так. Левизна- это...
Публицистика
8.04.2025
 Юрий Моор

Запутавшись в ветвях власти

"Мы сейчас стали свидетелями грандиозной лажы Верховного суда, и виновником...
Публицистика
8.04.2025
 Аркадий Красильщиков

Пролетарская революция Трампа

"«Сделаем Америку великой!» — обещает Трамп....
Публицистика
7.04.2025
 Юрий Моор

Мы пойдем другим путем

Выступая по государственному радиоканалу Решет бет Херут Нимроди, мать...
Репатриация
Репатриация
30.03.2025

Как сегодня работают частные ульпаны в Израиле?

В конце 2024 года многие новые репатрианты столкнулись с проблемой: Министерство алии и интеграции временно...
Репатриация
4.09.2024

Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц

Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц,...
Репатриация
28.08.2024

Как сегодня учат иврит в ульпанах

Один из ключевых факторов интеграции в Израиле – это, конечно же, знание иврита. Чем быстрее вы выучите язык, тем...
Репатриация
27.08.2024

Война не остановила репатриантов

После нападения террористов ХАМАСа на Израиль в октябре прошлого года в еврейское государство прибыло 29 тыс....
Юмор
Юмор
9.08.2021

Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»‎

После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Юмор
30.01.2021
 Борис Прусский

Лимерика

Израильский певец и музыкант Борис Прусский посвятил шуточное стихотворение инаугурации...
Юмор
16.07.2020

Наши резервы

Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...
Юмор
27.05.2020

Проверка Бузагло

"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."
Юмор
16.05.2020

Ограбление

Охана, владелец фирмы "Мойдодыр", совсем было собирался закрыть свой магазин, когда в помещение внезапно ворвался подозрительный тип с закрытым...