Российские ученые научили ИИ различать четыре заболевания легких по выдоху
Ученые Сеченовского Университета разработали модель машинного обучения, способную различать четыре хронических заболевания легких по составу выдыхаемого воздуха. В исследовании участвовали пациенты с бронхиальной астмой, хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), муковисцидозом и лимфангиолейомиоматозом (ЛАМ).
Многие хронические заболевания органов дыхания сопровождаются похожими симптомами — одышкой, кашлем и снижением функции легких. Из-за этого дифференциальная диагностика может представлять сложность, особенно на ранних стадиях болезни. Поэтому исследователи ищут дополнительные неинвазивные методы, которые могли бы помочь врачу быстрее определить характер заболевания. Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Для исследования ученые проанализировали образцы выдыхаемого воздуха 843 участников, включая пациентов с различными заболеваниями легких и здоровых добровольцев. Состав выдоха изучали с помощью протонной масс-спектрометрии высокого разрешения, позволяющей регистрировать летучие органические соединения в режиме реального времени. Затем данные обрабатывали алгоритмами машинного обучения.
Модель анализировала не отдельные вещества, а характерные сочетания десятков соединений. Оказалось, что каждому заболеванию соответствует собственный химический профиль. Наиболее высокой точности система достигла при выявлении муковисцидоза, однако в целом алгоритм успешно различал все исследованные заболевания.
Помимо анализа отдельных соединений ученые изучили связи между ними. Исследование показало, что при разных заболеваниях легких по-разному перестраиваются сети метаболических взаимодействий, отраженные в составе выдыхаемого воздуха. По мнению авторов, такие особенности могут помочь лучше понять биологические механизмы развития болезней и в будущем повысить точность диагностики.
«Мы движемся к тому, чтобы как минимум значительную часть социально значимых заболеваний можно было выявлять таким способом хотя бы на этапе скрининга. В перспективе человек сможет пройти быструю диагностику с помощью анализатора выдыхаемого воздуха прямо в поликлинике, и система подскажет, требуется ли ему консультация пульмонолога, кардиолога, эндокринолога или другого специалиста. Сейчас мы работаем над алгоритмами для выявления заболеваний легких, сердечно-сосудистой патологии, некоторых видов рака и эндокринных нарушений», — отметил директор Института персонализированной кардиологии Филипп Копылов.
По мнению исследователей, выявленные различия в химическом составе выдыхаемого воздуха отражают особенности течения каждого заболевания. В дальнейшем такие данные могут использоваться не только для диагностики, но и для оценки состояния пациента и эффективности лечения.
Telegram 
Дзен 
VK На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые обнаружили в музейных запасниках и просканировали гигантские позвонки мегалодона, найденные на раскопках в Дании еще в 1978 году. Микротомография подтвердила рекордный размер хрящей, а анализ годовых колец показал, что акула родилась трехметровой и дожила до 65 лет. Рядом с позвонками обнаружили чешую гигантской акулы, которая, вероятно, стала последним обедом суперхищника.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно