Нейросеть научили предсказывать продолжительность жизни — Naked Science
6 минут
Редакция

Нейросеть научили предсказывать продолжительность жизни

Международная группа ученых разработала искусственную нейросеть, которая способна прогнозировать продолжительность жизни пациентов на основании результатов томографии.

4341168877_db930e2c21_o
©Wikipedia

Томография широко применяется в диагностике локальных повреждений внутренних органов и, например, при выявлении очагов новообразований, исследовании всего организма. Техника позволяет получить трехмерную послойную визуализацию спектров поглощения гамма-квантов, возникающих при распаде радионуклидов, различными тканями. Однако, несмотря на сравнительно высокое пространственное разрешение томографов, анализ таких снимков сопряжен с рядом трудностей. В частности, он требует высокой квалификации, а мониторинг состояния в динамике занимает длительное время. Чтобы повысить надежность, упростить и ускорить диагностику, ученые ищут способы автоматизировать изучение томограмм.

 

В новой работе специалисты из Аделаидского университета, Высшего технического института и других учреждений представили систему для оценки общего состояния здоровья пациентов. Для этого они использовали 15 957 снимков грудной клетки, сделанных путем компьютерной томографии (КТ), пациентов старше 60 лет, которые наблюдались в течение пяти лет. На первом этапе выборку разделили на две группы по 24 человека: в экспериментальную вошли пациенты, которые скончались в 2014 году; в контрольную — выжившие. При этом в рассмотрение включались только изображения без видимых симптомов, онкологических заболеваний и металлических предметов в изучаемой области.

 

Принцип оценки продолжительности жизни / ©Luke Oakden-Rayner et al., Scientific Reports, 2017

 

Затем авторы разработали четырехслойную сверточную нейросеть с 50 фильтрами на первом и 100 — на следующих слоях. Подобные алгоритмы нередко используются в задачах на распознавание изображений, поскольку хорошо справляются с признаковым описанием визуальных стимулов. В рамках эксперимента систему обучили выявлять на снимках биомаркеры различных синдромов и заболеваний. Например, нейросеть должна была с высокой точностью определять факторы риска сердечной недостаточности, снижение плотности костной ткани, а также определить общий объем каждой ткани. Сопоставив полученные данные с открытой статистикой, она могла оценить примерную продолжительность жизни пациентов.

 

Испытания показали, что в ходе анализа томограмм скончавшихся пациентов алгоритм с точностью 69 процентов определял пятилетнюю выживаемость. По словам исследователей, в целом этот показатель аналогичен классическим методам. Стоит отметить, что объем выборки, которая рассматривалась в работе, недостаточен для утверждения надежности и достоверности выводов. Как правило, при тренировке искусственных нейросетей задействуется значительно большее количество стимулов (сотни тысяч изображений). В то же время не исключается, что после обучения на более крупной выборке система превзойдет врачей в точности диагностики, особенно в рамках долгосрочного мониторинга.

 

Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

 

Ранее японские ученые представили глубокую нейросеть, которой удалось предсказать на основании томограмм неизвестное ей психическое содержание.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Позавчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: