Нейросеть научили предсказывать продолжительность жизни — Naked Science
06.06.2017
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, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: