• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27.12.2022
УрФУ
204

Ученые разработали алгоритмы, определяющие болезни глаз на 20 процентов точнее

4.7

Группа исследователей из России и Германии разработала алгоритмы, которые помогут врачу-офтальмологу поставить диагноз на 20 процентов точнее, чем это делается сегодня. Так, для диагностики врачи пользуются всего четырьмя классическими параметрами, а ученые предложили 57 дополнительных.

Ученые разработали алгоритмы, определяющие болезни глаз на 20 процентов точнее / ©Getty images

Исследование провели по программе развития Уральского федерального университета в рамках «Приоритета-2030». Результаты опубликованы в журнале Applied Sciences. «Исследование междисциплинарное, оно включает в себя часть офтальмологии и часть компьютерных наук, биомедицинской инженерии. Мы проанализировали медицинские глазные сигналы так, как это еще не делали медики. Затем на основании этого анализа предложили новые параметры, по которым можно точнее поставить диагноз, и разработали алгоритмы.

Они обязательно включают в себя четыре классических параметра и 57 наших, которые по-разному ранжируются в зависимости от того, какие из них наиболее значимы. Проверка эффективности этих алгоритмов показала, что классический анализ без дополнительных методов — это уровень подбрасывания монетки, то есть 50 процентов, а наш вариант — это 75–80 процентов», — говорит инженер-исследователь кафедры информационных технологий и систем управления УрФУ Алексей Жданов.

Для исследования ученые использовали базу данных электрофизиологических сигналов, которые снимают с сетчатки глаза, поясняет доцент кафедры радиоэлектроники и телекоммуникаций УрФУ Василий Борисов. В базу данных вошли сведения реальных пациентов. Так, офтальмологи с помощью электрофизиологической станции, которая была установлена в специальной изолированной комнате, где пациент мог находиться в темноте, проводили манипуляции. Они считывали электрический импульс.

В итоге российско-германская группа исследователей проанализировала данные и представила их в понятном формате, определила диагнозы и нормы сигналов. Затем специалисты извлекли из сигналов новые параметры с помощью частотно-временного преобразования для того, чтобы создать алгоритмы.

Ученые использовали вейвлет-анализ — математическое преобразование, создающее изображение из сигнала. Этот метод более современный и совершенный, и он дает четкую привязку спектра и различных привязанностей ко времени. Для анализа коротких сигналов, о которых идет речь в исследовании, вейвлет подходит больше всего, поясняет Алексей Жданов. На основании полученных данных ученые могут понять, кто болен, а кто здоров.

В планах ученых — разработать систему помощи врачу-офтальмологу на основе созданных алгоритмов. Система имеет отношение к персонифицированной медицине, так как она позволит давать рекомендации врачу-офтальмологу на основе обработки большого объема данных относительно конкретного пациента.

«Уже в следующем году мы планируем разработку и тестирование такой системы, которая будет понятна врачу. Система должна давать те параметры оценки сигналов, которые имеют именно медицинский смысл. В России за медика ни одна система диагноз поставить не может, она способна лишь оказывать поддержку. А уже дальше врач будет сам изучать данные и соглашаться. Если захочет посмотреть глубже, то перейдет на другую вкладку с метриками, скалограммами и другими данными», — заключает Василий Борисов.

Достигнутое — не предел. Исследователи планируют усовершенствовать работу алгоритмов с помощью нейронных сетей и в будущем определять болезни глаз на 80 процентов точнее. Когда база данных будет еще больше и можно будет точнее классифицировать разные болезни, этот метод сможет помочь в разработке новых офтальмологических препаратов. Однако это требует дополнительных исследований.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
8 часов назад
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

2 часа назад
Алиса Гаджиева

В Северной Ирландии нашли неолитическое поселение возрастом не менее 5800 лет. Пока не ясно, почему люди обосновались именно там, но известно, что спустя тысячелетия за эти земли воевали могущественные королевства.

Вчера, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

1 февраля
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: