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
17.07.2025

Минздрав предупреждает: с 17 по 20 июля Израиль накроет экстремальная жара

Минздрав советует по возможности избегать жары, больше пить и находиться в помещениях с кондиционером, сокращая физическую активность....
Израиль
17.07.2025

Учительница из Негева арестована за сотрудничество с иранской разведкой

По материалам расследования, арестованная в течение последнего года выполняла для иранских агентов различные задания....
В мире
В мире
17.07.2025

Суд Франции освободил убийцу израильского дипломата

Французский суд освободил террориста, который отбывал пожизненное заключение за серию нападений...
В мире
16.07.2025

Десятки врачей-евреев ушли из Британской медассоциации

Около 60 еврейских врачей — от терапевтов до узких специалистов — выходят из Британской медицинской ассоциации...
В мире
16.07.2025

Евросоюз не стал разрывать Договор об ассоциации с Израилем и вводить санкции

Гидеон Саар: "Мы сегодня достигли важного политического успеха, когда нам...
В мире
16.07.2025

США и европейские союзники дадут Ирану срок до конца августа

Согласно отчету Axios, если к этому сроку соглашение не будет достигнуто,...
В мире
13.07.2025

Израиль контролирует доступ Ирана к остаткам урана

Часть иранского запаса обогащенного урана, который находился в подземных хранилищах...
Бизнес
Бизнес
18.03.2025

Брин покупает израильскую компанию Wiz за 32 млрд долл

Компания Alphabet, управляющая Google покупает израильский стартап Wiz, работающий в сфере...
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...
Бизнес
17.07.2024

Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл

Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Наука и технологии
Наука и технологии
29.05.2025

У берегов Израиля обнаружены бактерии, устойчивые к антибиотикам

Эти микроорганизмы могут вызывать болезни как у людей, так и у морских животных, а также угрожают аквакультуре.
Наука и технологии
28.05.2025

ЦАХАЛ успешно применил лазерную систему ПРО «Щит света» для перехвата БПЛА «Хизбаллы»

ЦАХАЛ успешно применил лазерную систему "Щит света" ("Маген Ор") для перехвата беспилотников "Хизбаллы"....
Медицина
Медицина
15.06.2025

Обновленный режим работы медучреждений больничной кассы «Меухедет»

В связи с ситуацией в сфере безопасности и в соответствии с указаниями Министерства здравоохранения, в воскресенье...
Медицина
29.05.2025

В Израиле впервые пересадили искусственное сердце

В Израиле проведена успешная операция по трансплантации искусственного сердца.
Медицина
29.04.2025

Мобильная клиника: комплексное обследование для женщин рядом с домом

Около 140 женщин прошли обследование в передвижной клинике женского здоровья «Меухедет» в Гиватайме...
Медицина
31.03.2025

Коалиция не поддержала новоназначенного руководителя ШАБАК

"Замена человека с мировоззрением с Каплан другим человеком с похожим мировоззрением не решает проблему, а лишь увековечивает...
Деньги
Деньги
5.06.2025

Израиль продал вооружений на рекордные 14,8 млрд долл

Экспорт оборонной продукции Израиля в 2024 году составил рекордные $14,8 млрд.
Деньги
3.04.2025

Пошлины Трампа: последствия для Израиля

Надежда правительства Израиля на то, что отмена последних остававшихся пошлин на американскую сельхозпродукцию позволит избежать введения американских...
Деньги
1.04.2025

Израиль отменил все пошлины на импорт из США

Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Культура
Культура
27.04.2025

Празднуем День независимости в сердце страны: фестиваль в парке Нахаль Кане, Самария

В предстоящий День независимости (1 мая) Региональный совет Шомрон и Еврейский национальный фонд (ККЛ)...
Культура
9.04.2025

Спилберг возглавил список богатейших селебрити от Forbes

Режиссер Стивен Спилберг возглавил список богатейших знаменитостей мира по версии журнала Forbes.
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.
Публицистика
Публицистика
10.07.2025
 Александр Непомнящий

Би-бип и Испанский стыд

Не так давно социалистическое испанское правительство, движимое пылом прогрессивистской...
Публицистика
6.07.2025
 Игорь Черниховский

Маша на розовом пони

Совсем неслучайно, когда в нашем мире случаются большие потрясения, в их кровавом свете предельно ясно...
Публицистика
3.07.2025
 Александр Вассерман

Как правильно купить квартиру в Израиле: пошаговая инструкция

Покупка квартиры в Израиле — это серьёзное финансовое решение. Ниже...
Публицистика
15.06.2025
 Авраам Шмулевич

Иранский фейк: «Парния Аббаси»

Сейчас в интернете разгоняется информация о молодой иранской поэтессе Парнии Аббаси (#ParniaAbbasi) которая, якобы, погибла при израильском ударе...
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 остановило программу «Ваучер» по изучению...
Репатриация
30.12.2024

Образование для детей, волонтерство для родителей: новый проект «Масы» и НААЛЕ

Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21 год содействует участию молодежи из разных стран в...
Репатриация
4.09.2024

Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц

Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц, до недавнего времени, занимал должность гендиректора организации...
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...