Новий мікроскоп використовує ШІ для діагностики смертельних інфекцій крові

З розвитком технологій мікроскопи стають все більш розумними, дозволяючи нам досліджувати зразки, збільшені в тисячі разів від їх початкового розміру. Але що, якби мікроскоп міг ідентифікувати те, на що він дивиться? І що, якби цю здатність можна було використати для порятунку людських життів?

Саме така ідея лежить в основі нової роботи мікробіологів з Медичного центру Бет Ісраель Діконесс (Beth Israel Deaconess Medical Center, BIDMC), навчальної лікарні при Гарвардській медичній школі. Дослідники розробили мікроскоп, вдосконалений технологією машинного навчання, який допомагає діагностувати потенційно смертельні інфекції крові, що значно підвищує шанси пацієнтів на виживання.

“Коли в лікарні хтось підхоплює інфекцію, зразки пацієнтів відправляються в мікробіологічну лабораторію, де ставиться діагноз”, – розповів Digital Trends доктор Джеймс Кірбі, директор лабораторії клінічної мікробіології BIDMC і доцент кафедри патології Гарвардської медичної школи. “Існують різні типи інфекцій, включаючи бактеріальні, грибкові та паразитарні. Це можуть бути інфекції крові, сечовивідних шляхів, пневмонія або діарея. Зразок пацієнта досліджується під мікроскопом технологом-мікробіологом, який розпізнає форму, колір та структуру організмів і визначає клас або тип збудника інфекції. Ця важлива інформація використовується лікарями для вибору ефективного лікування”.

Так чому ж використовується штучний інтелект (ШІ)? Причина в тому, що для того, щоб стати експертом, який може точно і послідовно розпізнавати мікроби, потрібні роки. Також потрібно багато часу, щоб проаналізувати зразок – те, що стає все менш і менш простим у завантажених сучасних лабораторіях. Щоб створити високотехнологічну альтернативу, дослідники навчили згорткову нейронну мережу розпізнавати інфекційні агенти в зразках пацієнтів, показавши їй 100 000 навчальних зображень. Під час тестів вона показала приголомшливу 95-відсоткову точність у встановленні діагнозу.

“Ми можемо уявити собі ШІ, який ставить первинний діагноз після того, як він пройде повний курс навчання і стане експертом”, – продовжив Кірбі. Проте нас дуже цікавить те, що ми називаємо “допомога технолога”. Ідея полягає в тому, щоб поєднати навички технолога-мікробіолога і ШІ. Зокрема, автоматизований мікроскоп робитиме сотні знімків зразка пацієнта. Потім програма штучного інтелекту ідентифікує обрані зображення, що містять мікроби, і представляє їх технологу на екрані комп’ютера разом із запропонованим діагнозом. Потім технолог сканує зображення на екрані і підтверджує діагноз. Мікроби часто дуже рідко зустрічаються в зразках, і технологу може знадобитися багато часу, щоб ідентифікувати мікроби за допомогою s

Source: digitaltrends.com