Израильский алгоритм, заменяющий экспертов, сможет спасти жизни

Проект On-Sight - автоматическая система, которая поможет оператору ультразвукового оборудования правильно интерпретировать результаты снимков.​

В последние годы оборудование для ультразвуковых исследований стало более дешевым и компактным, что позволило внести его в "стандарнтые комплекты" инструментария больниц и клиник во всем мире. 

Однако современное ультразвуковое исследование все равно нуждается в профессиональном эксперте для того, чтобы получить качественный снимок и правильно его интерпретировать. Из-за этого до сих пор невозможно провести ультразвуковое исследование в целом ряде случаев, и в первую очередь тогда, когда пациенту требуется немедленная помощь. 

Ученые-компьютерщики из научного института имени Вейцмана в Реховоте и специалист-кардиолог с медицинского факультета Нью-Йоркского Университета объединили усилия в рамках совместного предприятия под названием On-Sight для создания автоматической системы, которая поможет оператору ультразвукового оборудования сделать снимки и правильно интерпретировать результаты для медиков. Этот проект недавно занял первое место на конкурсе Echovation, который проводится Американским обществом эхокардиографии.
 
Эхокардиограмма - это вид ультразвукового исследования, при котором замеряется фракция выброса крови из сердца, то есть доля крови в левой сердечной камере, которая выбрасывается в кровеносную систему во время одного биения сердца. Этот показатель считается наиболее надежным методом измерения сердечной функции и может быть использован для быстрой постановки диагноза, от которой зачастую зависит жизнь пациента. 

Проект On-Sight был выбран из 30 участников конкурса за то, что его разработки могут помочь врачам - даже на начальном уровне специализации - поставить быстрый и правильный диагноз в режиме реального времени. 

В рамках проверки точности алгоритм On-Sight "соревновался" с четырьмя экспертами-эхокардиографами, анализируя кардиограммы 114 человек. Результаты были потрясающими: алгоритм совпадал с оценками экспертов. 

Опытные техники-эхокардиографы проходят часы тренировок, нуждаются в годах практики и постоянных курсах усовершенствования. Как научить компьютер видеть то, что видят эксперты? Алгоритмы On-Sight пользуются нейронными сетями, основанными на искусственном интеллекте и геометрическом машинном обучении. Этот тип системы сочетает в себе те же методы получения информации, которыми пользуется наш мозг, и находит связи со скоростью компьютера и с его способностью стремительно абсорбировать большие объемы данных и фокусироваться на конкретной задаче. Профессор Ярон Липман с факультета компьютерных наук и прикладной математики института Вейцмана - эксперт в новой области геометрического машинного обучения, которое добавляет новый слой сложности в нейтральные машинные сети. Таким образом “интуитивный» диагноз от экспертов переводится в более конкретные результаты медицинских проверок. 

В создании On-Sight также принимали участия Ахи Людовски, доктор медицины, эксперт по педиатрической кардиологии медицинского факультета нью-йоркского университета, Итай Кезурер, со-основатель, и доктор Йорам Эшель, исполнительный директор компании.

Группа разработчиков решила сосредоточить свои усилия именно на кардиологическом ультразвуковом исследовании потому, что своевременный диагноз в этой области может спасти жизнь в экстренной ситуации. Помимо внесения своей технологии в сферы неотложной и экстренной помощи, исследователи надеются, что она будет внедрена также в домах престарелых, спортивных клиниках, машинах скорой помощи, а также распространена в в развивающихся странах. 

Исследование профессора Липмана поддерживалось Европейским Исследовательским Советом.

Источник: MFA
Фото: Институт Вейцмана