"Умный" микроскоп научили распознавать бактерии в крови — Naked Science
19.12.2017
Редакция

“Умный” микроскоп научили распознавать бактерии в крови

Микробиологи из медицинского центра Бет-Израэл (BIDMC) создали “умный” микроскоп, который с помощью искусственного интеллекта определяет патогены в крови. Изображения, полученные с помощью микроскопа, обрабатываются алгоритмом машинного обучения.   Сверточную нейросеть, распознающую снимки, сделанные с помощью микроскопа, обучили на массиве из 100 тысяч фрагментов снимков 25 тысяч образцов, предварительно обработанных красителем, чтобы сделать бактерии более контрастными,...

46013cd151effe91960af8df749e36ed
©Wikipedia

Микробиологи из медицинского центра Бет-Израэл (BIDMC) создали “умный” микроскоп, который с помощью искусственного интеллекта определяет патогены в крови. Изображения, полученные с помощью микроскопа, обрабатываются алгоритмом машинного обучения.

 

Сверточную нейросеть, распознающую снимки, сделанные с помощью микроскопа, обучили на массиве из 100 тысяч фрагментов снимков 25 тысяч образцов, предварительно обработанных красителем, чтобы сделать бактерии более контрастными, и выдержанных в нормальных условиях для того, чтобы дать бактериям возможность размножиться. Нейросеть научилась распознавать бактерии и определять их вид по внешним признакам. Нейросеть учитывала форму и организацию бактерий, поскольку по этим признакам легко узнать самые распространенные болезнетворные организмы – палочки  E. coli, округлые кластеры стафилококков и цепочки стрептококков. К концу обучения точность определения видов бактерий составила 95%.

 

Затем нейросеть испытали на 189 образцах, которые обрабатывались без вмешательства человека; в этом случае система правильно определяла вид бактерий в 93% случаев. Дальнейшее обучение способно превратить систему в надежный и совершенно автономный инструмент диагностики, считают авторы разработки.

 

Авторы разработки отмечают, что лаборанты как правило очень точно диагностируют бактериальные инфекции по анализам крови. Привлечь ИИ потребовалось не для того, чтобы повысить эффективность работы людей. Дело в том, что микробиологические лаборатории испытывают большую нехватку квалифицированных лаборантов, и нового притока кадров в ближайшие годы не предвидится. На место недостающих специалистов может прийти искусственный интеллект; это позволит пациентам не столкнуться с последствиями кадрового кризиса, поясняют израильские ученые.

 

Каждый год бактериальные инфекции убивают тысячи людей по всему миру; своевременная точная диагностика может спасти их жизни. Кроме того, натренированная нейросеть сама по себе становится базой данных, на которой можно обучать новых специалистов. Вдобавок ее можно будет использовать для анализа и обобщения данных; для научной работы.

 

Описание системы опубликовано в журнале Journal of Clinical Microbiology, кратко о нем рассказывает пресс-релиз на сайте BIDMC.

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: