Российские ученые предложили способ анализа крови без укола

Неинвазивный метод мгновенно определяет содержание лейкоцитов в крови с точностью 90%. Эксперимент описан в сборнике научной конференции International Conference on Learning Representations (ICLR).

Научные сотрудники Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта Университета Иннополис и НТЦ биомедицинской фотоники ОГУ имени И.С. Тургенева во время капилляроскопии применили ИИ-модель для анализа содержания эритроцитов и лейкоцитов в крови. Предложенная технология позволяет получать результаты в режиме реального времени.

Существующие медицинские технологии позволяют наблюдать движущиеся кровяные клетки в капиллярах с помощью специального микроскопа, снабженного цифровой камерой, объясняют ученые. Они предложили использовать полученные данные для подсчета клеток без забора крови.

В своих экспериментах вместо реальных медицинских записей с микроциркуляцией крови ученые использовали синтетические видео — сгенерированных видеоизображений броуновского движения частиц, имитирующих красные и белые кровяные клетки. Эти видеоизображения обработали с помощью искусственных нейронных сетей для классификации образцов по высоким и низким концентрациям клеток.

Ключевая проблема капилляроскопии низкое качество видео — при оптическом увеличении кадра снижается его качество и количество одновременно наблюдаемых клеток. Чтобы максимально приблизить синтетические видео к реальным качество изображений снизили — это затруднило детектирование отдельных клеток из-за размытия их границ.

https://hightech.fm/wp-content/uploads/2024/07/img_2561.mov
Слева — реальная видеокапилляроскопия, справа — синтетическое изображение броуновского движения кровяных клеток, на которых обучался ИИ. Видео предоставлено пресс-службой Университета Иннополис

Для анализа полученных снимков ученые использовали метод по обработке «зашумленных» видеоданных. Сперва модели ИИ обучили «по расписанию». При этом способе данные ранжируются по качеству и обучение моделей происходит поэтапно — от простого к сложному. Затем исследователи провели аугментацию — взяли случайно выбранные фрагменты изображения, которые позволили модели выдать несколько промежуточных предсказаний для каждого образца и выбрать результат, например, самый часто встречаемый среди промежуточных.

В результате исследований мы научились определять более крупные белые кровяные клетки — лейкоциты — с точностью выше 90 %. Предложенный метод c обучением по случайно выбранным фрагментам изображения повысил точность подсчёта кровяных клеток примерно на 10 %.

Алексей Корнаев, научный сотрудник Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта Университета Иннополис

Анализ крови — важный этап оценки здоровья пациента, который состоит из подсчета количества различных кровяных клеток, основные из них — красные эритроциты и белые лейкоциты. Например, снижение содержания эритроцитов в крови наблюдается при анемии, а повышение количества лейкоцитов может говорить об инфекционных заболеваниях и воспалениях.

Основное преимущество предложенного метода — его оперативность, добавляют ученые. Состав крови можно будет узнавать в реальном времени, не тратя время на ожидание результатов исследования в лаборатории.


Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

На обложке: Изображение от frimufilms на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука
Открыта загадочная связь между уровнем кислорода и магнитным полем Земли
Космос
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы
Два китайских спутника встретились на орбите Земли
Космос
В Москве пройдет второй Международный технологический конгресс МТК-2025
Новости
Из перовскита создали датчик изображения, который улавливает в три раза больше света
Новости
ИИ научили предсказывать риск провала технологических новинок
Новости
Разработан нанопластырь с микроиглами, который может заменить биопсию
Наука
В глубинах Тихого океана обнаружили пауков, питающихся бактериями
Наука