При участии ученых ЛЭТИ разработана нейросеть, определяющая наличие у пациентов оспы обезьян

Новый инструмент позволит врачам оперативно диагностировать оспу обезьян по фотографиям поражений кожи, которые являются типичным симптомом данного заболевания.

В 2022-2023 годах была зафиксирована глобальная вспышка оспы обезьян – редкого инфекционного заболевания, наиболее распространенного в отдаленных районах Центральной и Западной Африки. С мая 2022 года случаи заражения стали отмечаться в странах, для которых это заболевание не является характерным, и продолжают регистрироваться до сих пор. Недавняя вспышка оспы обезьян стала глобальной проблемой здравоохранения из-за летальности последствий и ее быстрого распространения в более чем 65 странах мира.

Сегодня выявление данного заболевания проводится в лабораторных условиях путем тестирования образцов, взятых из кожных поражений, которые появляются у пациента при болезни оспой обезьян, методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Однако из-за сходства клинических и визуальных симптомов этого заболевания с симптомами обычной оспы врачам зачастую сложно диагностировать его ранние признаки и, следовательно, направить пациента на  ПЦР-тест. Поскольку до сих пор существует потенциальная опасность повторной вспышки, перед специалистами всего мира стоит задача поиска новых методов обнаружения данного инфекционного заболевания.

Такие методы могут быть созданы, например, на основе технологий искусственного интеллекта, которые за последние несколько лет получили широкое применение в сфере медицины. 

«Совместно с коллегами из Индии мы обучили искусственную нейронную сеть определять по фотографиям пораженных участков кожи заражен ли пациент оспой обезьян или нет. Это крайне опасное заболевание, и его несвоевременная диагностика может привести к очень серьезным последствиям для организма человека и общества в целом. Наша разработка позволит оперативно выявлять оспу обезьян на ранних стадиях, причем для этого необходим только смартфон». – Ассистент кафедры автоматики и процессов управления (АПУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Георгий Алексеевич Ефименко

Созданная учеными нейросетевая модель в первую очередь будет полезна при первичном осмотре пациента с подозрением на данное заболевание – врачу необходимо лишь сделать фотографию пораженного участка кожи больного на свой смартфон и дождаться результатов анализа полученного изображения. Разработанная модель позволяет с точностью 93,4% определить наличие у человека оспы обезьян. Результаты работы опубликованы в научном журнале PLOS One.

Ученые продолжают работать над совершенствованием разработанной нейросетевой  модели. В будущем они планируют повысить ее точность, а также разработать специализированное приложение для  мобильных телефонов, где можно будет провести оперативную диагностику оспы обезьян.

Разработанная нейросетевая модель является одним из проектов лаборатории компьютерного зрения и обработки сигналов в реальном времени кафедры АПУ, а также молодежной IT-лаборатории VibeLab СПбГЭТУ «ЛЭТИ».