Google разработал интерактивный микроскоп для диагностики рака — Naked Science
6 минут
Редакция

Google разработал интерактивный микроскоп для диагностики рака

Компания Google предложила использовать нейронные сети для выявления ранних признаков онкологических заболеваний непосредственно во время микроскопии.

xzxqoupbd3a
©Wikipedia

Компания Google изобрела систему для ранней диагностики онкологических заболеваний в виде интерактивного микроскопа. Прибор объединяет световой микроскоп и компьютерный блок, при помощи нейронной сети анализирует наличие признаков раковых изменений клеток. Умный аппарат выделяет подозрительные участки в реальном времени прямо в поле зрения.

 

Технологии компьютерного зрения, распознавания объектов при помощи нейросетей сейчас используют во многих областях — от астрономии до наблюдения за лабораторными животными. Методика подходит и для обнаружения патологических изменений структуры тканей организма. В простейших случаях нейросеть не нужна: существуют приложения для смартфона, которые могут проверить подозрительную родинку на онкологию.

 

Умный микроскоп Google обрабатывает изображение в поле зрения при помощи глубокой сверточной нейросети архитектуры Inception v.3, которая уже сейчас успешно выявляет меланомы и карциномы. Тренировка нейросети возможна для разных типов рака, при тестировании изобретения использовали препараты с метастазами рака молочной железы в лимфоузлах (399 образцов) и рака предстательной железы (285 образцов).

 

На рисунке показана схема прибора. Цифровая камера захватывает то же поле зрения, что и исследователь, и передает изображение вычислительному блоку в реальном времени. Прототип использовал частоту около 10 кадров в секунду — этого достаточно для плавного перемещения и увеличения изображения.

 

Умный микроскоп: схема слева, прототип справа / © Google

 

Нейронная сеть анализирует видеопоток, формируя карту, на которой каждому пикселю присвоена вероятность риска онкологических изменений. Компьютер выделяет подозрительные области линией (на рисунке — светло-зеленой), можно просматривать непосредственно карту риска.

 

Выделение зоны возможных раковых изменений и карта риска (лимфоузел, кратность микроскопа 10X) / © Google

 

Исследователи собрали прототип из обычного лабораторного оптического микроскопа с кратностью 4-40Х, доработав его двумя модулями. Полупрозрачное зеркало за объективом пропускает световой поток далее и одновременно отражает его на фотоматрицу для компьютерной обработки. Второй модуль проецирует кадр на исходный, окуляр показывает уже дополненное изображение.

 

Экспериментальная проверка показала эффективность инструмента, при этом распознавание успешно проходило на рабочих препаратах различного качества, что важно для клинического использования. Следовательно, особый микроскоп не нужен, достаточно добавить блок между объективом и окуляром для передачи и получения видеосигнала к уже установленным в лабораториях моделям.

 

Изобретатели указывают: подобные системы можно применять не только для диагностики онкологии, но и при анализе флюорографических и рентгеновских снимков, цитологии и флуоресцентном анализе — везде, где сейчас за лабораторными образцами наблюдает непосредственно человек, а критерии патологии определяют «на глаз».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
7 часов назад
5 минут
Денис Гордеев

Объект K2-25b практически полностью состоит из ядра, а его газовая оболочка очень тонкая. Как так получилось — загадка для ученых.

Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

9 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Компания SpaceX запустила демонстратор технологий корабля Starship с техасского космодрома в деревне Бока-Чика. Аппарат поднялся на 150 метров и приземлился в другой части тестовой площадки.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: