Загрузка...
В Сеченовском Университете разработали методики, которые позволяют выявить различные заболевания на самых ранних стадиях, а порой и до появления клинических симптомов. Многие из них неинвазивные, то есть не требуют вмешательств в организм. Другие малоинвазивные – например, чтобы выявить высокий риск онкологии, понадобится лишь капля крови, сообщает пресс-служба Первого МГМУ.
ТОП-1. Пять видов рака по капле крови: платформа ранней диагностики онкозаболеваний по анализу крови
Платформа ранней диагностики онкологических заболеваний «Онкопро» – один из ключевых исследовательских проектов ученых Института персонализированной онкологии Сеченовского Университета.
Пациенту достаточно сдать кровь, а система с помощью искусственного интеллекта определяет на основе анализа 14 биомаркеров вероятность наличия рака легких, кишечника, мочевого пузыря, молочной железы, яичника, предстательной железы и почки. Результаты показывают, кто из пациентов нуждается в углубленной уточняющей диагностике, которое назначает онколог.
ТОП-2. Далеко ли зашла болезнь: диагностика гипертонии по состоянию сосудов глазного дна
Систему RetinAiCheck для точной и быстрой диагностики гипертонической ретинопатии (поражения сосудов сетчатки, возникающей на фоне стойкого повышения артериального давления) разработали в Институте персонализированной кардиологии НЦМУ «Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение», созданном на базе Сеченовского Университета, совместно со специалистами Института конструкторско-технологической информатики РАН.
Алгоритмы компьютерного зрения позволяют за долю секунды обработать фотографии глазного дна, полученные с помощью обычной фундус-камеры из арсенала офтальмолога, и оценить состояние сосудов — важный маркер риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Диагностика занимает около трех минут и позволяет определить, насколько далеко зашла болезнь. Система обучалась на основе 60 тысяч снимков глазного дна и показала 83-процентную точность выявления опасных изменений сосудов.
ТОП-3. Грибовидный микоз снимает маску: диагностика лимфом кожи с помощью изучения микроРНК
Грибовидный микоз – самая частая форма такого злокачественного опухолевого заболевания, как Т-клеточная лимфома кожи. Больного беспокоит сильный, иногда нестерпимый зуд. Но поставить диагноз на ранних стадиях затруднительно, так как Т-клеточная лимфома на начальном этапе напоминает хронические доброкачественные дерматозы. В то же время чем раньше начать лечение, тем благоприятнее прогноз – можно остановить распространение заболевания, достичь длительной ремиссии и назначить более щадящее лечение, чем полихимиотерапия.
В Клинике кожных и венерических заболеваний имени В.А. Рахманова Клинического центра наук о здоровье Сеченовского Университета совместно с НИИ «Курчатовский институт» нашли способ повысить точность диагностики грибовидного микоза на ранних стадиях до 90%. Для постановки диагноза исследуют микроРНК в крови и лейкоцитах – если вырабатываются микроРНК с онкогенными свойствами, значит, у пациента грибовидный микоз.
ТОП-4. Для самых маленьких: новые приборы для ранней диагностики бронхиальной астмы
Новый прибор для ранней диагностики бронхиальной астмы – регистратор респираторных звуков – был создан при участии ученых Сеченовского Университета и МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Устройство не только может разделить выдыхаемые звуковые волны на осцилляции, но и регистрирует колебания, подсчитывает их выраженность и выводит данные в виде изображения. Это позволяет объективно оценить все нарушения дыхания. Такое обследование можно делать с первых лет и даже месяцев жизни, тогда как классический метод, который помогает измерить объемы легких и другие показатели, — спирометрия — подходит только для детей с шести лет.
В процессе регистрации также находится прибор, созданный сотрудниками Сеченовского центра материнства и детства и кафедры детских болезней Клинического института детского здоровья им. Н. Ф. Филатова, – капилляроскоп. С его помощью можно понять, насколько хорошо кровь доносит кислород до самых мельчайших сосудов – капилляров. Ведь когда нарушается бронхиальная проходимость, это сказывается на снабжении кислородом всего организма.
Прибор нужно только приложить к пальцу ребенка, и в течение нескольких минут он по измерению пяти параметров неинвазивно, без прокола, выявляет риск развития бронхиальной астмы на самых ранних стадиях, даже до появления клинических симптомов. Для оценки эффективности аппарата сотрудники Сеченовского Университета провели исследование, в котором принимали участие более 500 детей.
ТОП-5. «Бьютискан»: анализ состояния кожи по фотографии
Сервис «Бьютискан» (Beautyscan) определяет состояние кожи по фотографии. Все, что нужно сделать пользователю, — сфотографироваться и пройти анкетирование. Система, созданная специалистами Сеченовского Университета совместно с российско-корейской биотехнологической стартап-студией Сколково «Скандерм» (Scanderm), анализирует данные с помощью компьютерного зрения и искусственного интеллекта.
«Бьютискан» выявляет проблемы с кожей, подбирает эффективный уход за ней, дает советы по изменению образа жизни, а в отдельных случаях рекомендует обратиться к врачу. Система различает 14 заболеваний кожи — в ее распоряжении более 300 тысяч фотографий. Для эффективного подбора средств сотрудниками кафедры и IT-командой создана собственная база данных из 3500 косметических ингредиентов с доказанными свойствами.
Технология вышла на мировой рынок – сервисом воспользовались уже несколько миллионов человек.
ТОП-6. Поймать остеоартрит: алгоритм оценки толщины хряща с помощью спектроскопии
Специалисты лаборатории клинической биофотоники Сеченовского Университета и кафедры травматологии, ортопедии и патологии суставов Первого МГМУ разработали методику, которая позволяет диагностировать остеоартрит на ранних стадиях, тем самым повышая шансы вовремя остановить разрушение хряща. Современные методы такую возможность не дают – как правило, диагноз ставится, когда суставной хрящ уже значительно деградировал.
Теперь врачу не нужно полагаться на визуальный и мануальный осмотр. Для ранней диагностики в лаборатории использовали метод спектроскопии диффузного отражения во время артроскопии. Процедуру проводят с помощью специального зонда для оценки состояния хрящевой ткани, тоже разработанного в лаборатории. Исследователи получают точную информацию о толщине хряща и содержании воды в нем.
Эти данные позволяют врачу произвести более точную оценку состояния сустава и скорректировать тактику лечения пациента еще до клинических проявлений – боли и ограничения подвижности.
ТОП-7. Без шприцов и лаборатории: неинвазивная оценка уровня гемоглобина
Для обследования пациенту не нужно сдавать кровь — уровень гемоглобина определяют по анализу изображений руки при инфракрасной подсветке. Метод, разработанный в лаборатории клинической биофотоники Сеченовского Университета, основан на оценке изменения интенсивности света при прохождении через крупные сосуды тыльной стороны ладони.
Методика будет актуальна в экстренных ситуациях, когда сделать анализ крови в лаборатории невозможно.
ТОП-8. Бронхит или пневмония: датасет для диагностирования болезней легких
Ученые Центра цифровой медицины, кафедры пульмонологии и кафедры фтизиопульмонологии и торакальной хирургии имени М.И. Перельмана Сеченовского Университета разработали первый в России датасет, с помощью которого можно диагностировать болезни легких. Датасет состоит из более чем 3000 медицинских эпикризов (сведений о состоянии пациента), отобранных из медицинских карт пациентов Клинического центра Сеченовского Университета и данных еще восьми медицинских центров России.
Это первый верифицированный набор данных для диагностики болезней легких, который станут применять в системах на основе искусственного интеллекта. Это поможет выявлять патологии на ранней стадии, ставить более точные диагнозы и создавать персонализированную модель лечения для каждого пациента.
ТОП-9. Разный уровень жирных кислот: выявление специфических биомаркеров ревматоидного артрита
Впервые в России на кафедре госпитальной терапии № 1 Сеченовского Университета проходит исследование по выявлению специфических биомаркеров у пациентов с ревматоидным артритом. Уже сейчас исследователями выявлены изменения уровня значимых аминокислот и некоторых жирных кислот у пациентов с ревматоидным артритом по сравнению со здоровыми людьми.
На основе результатов можно будет разработать тест-системы для улучшения диагностики и контроля эффективности терапии, что станет особенно актуально, когда врачи будут иметь дело с формой «серонегативного» ревматоидного артрита, который особенно сложно выявить, особенно на ранней стадии – врачу нужно исключить у пациента другие заболевания, и постановка диагноза затягивается.
Информация о выявленных молекулярных изменениях может быть полезна для создания новых лекарственных препаратов.
ТОП-10. ИИ находит поражения желудка: цифровая платформа на основе ИИ для диагностики хронического гастрита
В Сеченовском Университете создали и зарегистрировали обезличенную цифровую базу данных гистологических сканов, то есть цифровых изображений, биоптатов слизистой оболочки желудка.
На материале из цифровой базы специалисты Института клинической морфологии и цифровой патологии Первого МГМУ имени И.М. Сеченова совместно с компанией «Вымпелком» разрабатывают систему поддержки принятия врачебных решений для диагностики хронических гастритов и выявления пациентов с высоким риском развития рака желудка. Чтобы обучить нейросети, специалисты отмечают в специальной программе участки слизистой оболочки желудка, выделяя отдельно здоровые железы и железы с признаками кишечной метаплазии – ключевого биомаркера предраковых поражений.
Система уже сейчас демонстрирует высокую точность в распознавании пораженных областей. Аналогов этому цифровому решению на российском и международном рынках нет.
ТОП-11. Меланома или папиллома: чат-бот на основе ИИ для скрининга новообразований кожи
Чат-бот для первичного скрининга кожных образований создали студенты Цифровой кафедры Сеченовского Университета. Любой пользователь Telegram сможет по фото, снятому на смартфон, получить информацию о предположительном виде образования и ближайших профильных медучреждениях, куда обратиться за консультацией.
Для обучения модели команда использовала крупнейшую базу данных дерматоскопических снимков HAM10000, где собраны более 10 тысяч изображений различных типов кожных образований, включая меланому, невусы и папилломы, а также снимки, предоставленные врачами-дерматологами. Использование крупнейших баз данных повысит точность определения злокачественных новообразований по сравнению с существующими аналогами.
ТОП-12. Обойтись без колоноскопии: диагностика заболеваний по микрофлоре
В Сеченовском Университете ведут исследование для поиска щадящих методов диагностики заболеваний кишечника, например, колита или болезни Крона, чтобы пациентам не приходилось делать колоноскопию. В лаборатории по диагностике полимикробных инфекций Института общественного здоровья им. Ф.Ф. Эрисмана Сеченовского Университета, открытой совместно с коллегами из немецкой клиники «Шарите», используют в экспериментальном режиме метод рибосомальной гибридизации на месте (РиГинаМ).
В его основе – визуальная оценка роли и патогенности присутствующих в кишечнике бактерий. Для исследования бактерии предварительно окрашивают с помощью помеченных пигментами олигонуклеотидов. В перспективе с помощью метода РиГинаМ можно будет диагностировать множество заболеваний, включая рак.
ТОП-13. Что происходит в сердце: сервис «Виртуальный ФРК» для оценки кровотока в сосудах с помощью искусственного интеллекта
Ученые из Института персонализированной кардиологии совместно с сотрудниками Института компьютерных наук и математического моделирования Сеченовского Университета разработали технологию оценки кровотока в сосудах сердца с помощью компьютерной томографии для определения степени стеноза коронарных артерий – цифровой сервис «Виртуальный ФРК».
Для расчета кровотока в сосуде в программу загружают снимки КТ и показатели пациента: давление, пульс, ударный объем. С их помощью алгоритмы строят структуру сети коронарных артерий, которая затем используется для расчета давления в разных участках сосуда. В течение 10–20 минут «Виртуальный ФРК» показывает врачу полную картину состояния сосудов сердца пациента и отвечает на вопрос, надо ли ставить стент или нет. Чтобы принять решение, будет необязательно вводить внутрисосудистые датчики для измерения показателя снижения кровотока в коронарных артериях.
Также технология позволяет предсказывать исход операции по стентированию, то есть установке стентов для расширения сосудов. Цифровой сервис создает модель состояния сосудов после операции — рассчитывает, что будет, если убрать в сосуде сужение, которое мешает кровотоку.
ТОП-14. Подышать в трубочку: метод диагностики муковисцидоза по выдыхаемому воздуху
Исследователи из Института персонализированной кардиологии Сеченовского Университета показали возможность определения тяжести муковисцидоза с помощью протонной масс-спектрометрии для воздуха, выдыхаемого пациентами. Ученые смогли выявить характерные летучие органические соединения, связанные с муковисцидозом, и разработать алгоритмы машинного обучения, способные дифференцировать степень тяжести заболевания.
В перспективе такой подход можно будет использовать для диагностики многих других болезней. Кроме того, протонная масс-спектрометрия выдыхаемого воздуха может стать инструментом для мониторинга эффективности терапии хронических заболеваний легких.
Для внедрения метода в клиническую практику понадобится провести оценку безопасности, эффективности и наладить с партнерами производство недорогого оборудования. По оценкам ученых, при поддержке профильных ведомств внедрение технологии в медучреждения может занять около пяти лет.
