Сегодня при диагностике вирусной пневмонии обычно используют метод компьютерной томографии (КТ), который не лишен недостатков. Самый главный из них – большая лучевая нагрузка на организм. Прибавим к этому возможные ошибки рентгенолога или проблему лишнего веса, не позволяющую некоторым пациентам пройти обследование. Выход есть: бакалавр факультета прикладной математики, информатики и механики Воронежского государственного университета Роман Костюченко написал программу для автоматического определения вида пневмонии по рентгеновским снимкам. Разработка особенно актуальна сейчас, в период распространения новой коронавирусной инфекции.
– Тема моей выпускной бакалаврской работы – «Разработка системы распознавания пневмонии на рентгеновских снимках». Выбрал ее совместно с научным руководителем. Изначально хотел тематику с медицинским уклоном. Ирина Леонидовна предложила свои варианты, я нашел несколько своих. В итоге было решено остановиться на работе с изображениями. Мне предстояло разработать систему, которая бы диагностировала на рентгеновских снимках легких наличие или отсутствие пневмонии, и, при её наличии, определяла тип – бактериальная она или вирусная. В ходе создания системы я рассматривал общие задачи медицинской диагностики, принцип работы нейронных сетей, изучал опыт использования нейронных сетей в других медицинских проектах. В итоге мне удалось создать систему на основе технологии сверточных нейронных сетей, которая распознаёт на рентгеновских снимках легких либо отсутствие пневмонии, либо ее вид. Говорить о внедрении пока что преждевременно, так как подобные системы поддержки врачебных решений требуют долгого совершенствования, ведь это очень большая ответственность. Как раз в рамках магистерской работы хотелось бы найти новые решения и технологии для повышения точности прогнозирования, – рассказал Роман.
Научный руководитель проекта, профессор кафедры математических методов исследования операций Ирина Каширина подчеркнула, что исследование нужно продолжать, повышая точность измерений:
– Конечно, мы не первые, кто взялся за эту задачу. Однако, пока она не решена, у нас есть шанс сделать разработку точнее и поэтому – эффективнее. Искусственный интеллект видит чуть лучше, чем глаз рентгенолога. Сейчас всех с подозрением на вирусную пневмонию отправляют на КТ. Если диагноз подтвердится, обследование делают несколько раз для анализа динамики заболевания. А ведь это огромная лучевая нагрузка на организм – в сотни раз выше, чем при обычном цифровом рентгене! Основная задача нашего исследования была в том, чтобы научиться определять вирусную пневмонию по рентгеновским снимкам и отличать ее от бактериальной. Пока мы только в начале пути: точность созданного алгоритма – более 80%. В ближайшее время планируем повысить ее до 95%.
