luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Сверточные нейронные сети обучили брать кровь на анализ быстро и безболезненно



Исследователи из Сколковского Института Науки и Технологий (Сколтех) разработали первый прототип медицинской системы визуализации. Она позволит точнее и менее болезненно брать кровь у пациетов на анализ.

Новая разработка Сколтеха основана на использовании нейронных сетей для анализа изображений вен в ближнем ИК-диапазоне и проецирования рисунка вен прямо на тело пациента. Новый метод поможет упростить забор венозной крови и снизить ощущения дискомфорта у пациентов. Особенно обновенный процесс забора крови будет полезен людям с диабетом, особенностями организма, которые затрудняют доступ к венам и младенцам.

Подробности исследования опубликованы в сборнике трудов XVI Международной конференции по управлению, автоматизации, робототехнике и техническому зрению (ICARCV).

Ежедневно в мире выполняется около 20 миллионов анализов крови. Авторы статьи приводят данные, согласно которым в 45% случаев забор крови вызывает определенный дискомфорт у пациентов в силу различных причин, затрудняющих доступ к венам. Если вены плохо видны и не пальпируются, возникает риск травматизации при заборе крови. Также множественные или неточные проколы приводят к риску возникновения тахикардии.

Доцент Центра Сколтеха по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных (CDISE), руководитель группы вычислительной визуализации Сколтеха Дмитрий Дылов и его коллеги разработали интеллектуальный сканер вен ближнего ИК-диапазона. Он позволяет достаточно точно определять контуры вен на ногах и руках. Стоит отметить, что делать это можно в полностью автоматическом режиме без использования каких-либо пользовательских данных.

«Инфракрасные сканеры вен уже широко применяются в клинической практике, однако наш прибор является первой разработкой, основанной целиком и полностью на передовых методах искусственного интеллекта. Одна нейронная сеть отвечает за шумоподавление и обработку инфракрасного сигнала, вторая определяет контуры вен, а третья постоянно следит за тем, чтобы вычисленные очертания сосудов совпадали с их фактическими границами», – объясняет Дылов.

Нейронная сеть — математическая модель, а также её программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма. В свою очередь свёрточные нейронные сети нацелены на эффективное распознавание образов, входит в состав технологий глубокого обучения. Использует некоторые особенности зрительной коры, в которой были открыты так называемые простые клетки, реагирующие на прямые линии под разными углами, и сложные клетки, реакция которых связана с активацией определённого набора простых клеток. Таким образом, идея свёрточных нейронных сетей заключается в чередовании свёрточных и субдискретизирующих слоёв. Структура сети — однонаправленная (без обратных связей), принципиально многослойная. Для обучения используются стандартные методы, чаще всего метод обратного распространения ошибки. Функция активации нейронов (передаточная функция) — любая, по выбору исследователя.

В новой работе ученые адаптировали нейросети для создания системы, которая находит кровеносные сосуды пациента.

На этапе обучения специалисты объяснили системе, «что такое хорошо и что такое плохо». Все остальное нейронные сети сделали сами: автоматически нашли оптимальные настройки для новых пациентов, определили внешние условия и даже отследили искажения, в том числе и те, с которыми система ранее не сталкивалась.

Ученые проверили работу этой системы на наборе снимков рук пациентов, а после создали прототип устройства и проверили на добровольцах.

Авторы разработки отмечают, что сканер может масштабироваться для использования на других частях тела, а также применяться в ветеринарных клиниках для выполнения сложных проколов вен у животных.

Tags: медицина, нейросеть
Subscribe

Posts from This Journal “нейросеть” Tag

promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments