В усло­ви­ях рас­ту­щей нагруз­ки на пер­вич­ное зве­но здра­во­охра­не­ния и необ­хо­ди­мость рас­ши­ре­ния охва­та дис­пан­сер­ным наблю­де­ни­ем, тех­но­ло­гии искус­ствен­но­го интел­лек­та ста­но­вят­ся стра­те­ги­че­ским инстру­мен­том транс­фор­ма­ции кар­дио­ло­ги­че­ской помо­щи. Одним из зна­чи­мых дости­же­ний в этой обла­сти ста­ла раз­ра­бот­ка Сече­нов­ско­го уни­вер­си­те­та — про­грамм­но-аппа­рат­ный ком­плекс для уда­лен­но­го скри­нин­га и мони­то­рин­га гемо­ди­на­ми­ки на осно­ве ана­ли­за одно­ка­наль­ной элек­тро­кар­дио­грам­мы и пуль­со­вой вол­ны. Систе­ма пред­став­ля­ет собой при­мер глу­бо­кой инте­гра­ции алго­рит­мов машин­но­го обу­че­ния в ком­пакт­ное устрой­ство, пред­на­зна­чен­ное для мас­со­во­го кли­ни­че­ско­го применения.

Диагностические возможности технологии

Ядро раз­ра­бот­ки состав­ля­ют запа­тен­то­ван­ные алго­рит­мы, создан­ные уче­ны­ми Инсти­ту­та пер­со­на­ли­зи­ро­ван­ной кар­дио­ло­гии Сече­нов­ско­го уни­вер­си­те­та. Эти алго­рит­мы инте­гри­ро­ва­ны в пор­та­тив­ный одно­ка­наль­ный элек­тро­кар­дио­граф, габа­ри­ты кото­ро­го сопо­ста­ви­мы с бан­ков­ской кар­той, что обу­сло­ви­ло его нефор­маль­ное назва­ние «Кар­дио­Кар­та». Про­це­ду­ра обсле­до­ва­ния отли­ча­ет­ся мини­маль­ной инва­зив­но­стью и дли­тель­но­стью: паци­ен­ту доста­точ­но на одну мину­ту при­ло­жить два паль­ца к сен­со­рам устрой­ства. Заре­ги­стри­ро­ван­ные сиг­на­лы пере­да­ют­ся для обра­бот­ки ней­ро­се­те­вой моде­лью, кото­рая фор­ми­ру­ет заклю­че­ние для вра­ча с оцен­кой инди­ви­ду­аль­ных кардиорисков.

Клю­че­вая инно­ва­ция тех­но­ло­гии заклю­ча­ет­ся в спо­соб­но­сти вычис­лять по ком­би­на­ции про­стых сиг­на­лов пара­мет­ры, кото­рые в тра­ди­ци­он­ной кли­ни­че­ской прак­ти­ке тре­бу­ют про­ве­де­ния эхо­кар­дио­гра­фии. Как отме­тил дирек­тор Инсти­ту­та пер­со­на­ли­зи­ро­ван­ной кар­дио­ло­гии Сече­нов­ско­го уни­вер­си­те­та про­фес­сор Филипп Копы­лов, ана­лиз ком­би­ни­ро­ван­ных дан­ных ЭКГ и пуль­со­вой вол­ны поз­во­ля­ет обра­бо­тать поряд­ка 60 мил­ли­о­нов пара­мет­ров сигнала.

Цифровая кардиология

При­ме­не­ние мате­ма­ти­че­ских алго­рит­мов и свер­точ­ных ней­ро­се­тей дает воз­мож­ность выяв­лять кли­ни­че­ски зна­чи­мые фак­то­ры, обес­пе­чи­вая диа­гно­сти­че­скую точ­ность, сопо­ста­ви­мую со ста­ци­о­нар­ны­ми исследованиями.

Диа­гно­сти­че­ская эффек­тив­ность систе­мы была под­твер­жде­на в ходе кли­ни­че­ских испы­та­ний с уча­сти­ем более 15 000 чело­век. Резуль­та­ты про­де­мон­стри­ро­ва­ли высо­кую чув­стви­тель­ность алгоритмов:

  • Выяв­ле­ние систо­ли­че­ской дис­функ­ции лево­го желу­доч­ка (сни­же­ния сокра­ти­тель­ной спо­соб­но­сти серд­ца) — точ­ность 91%.
  • Диа­гно­сти­ка диа­сто­ли­че­ской дис­функ­ции 2-3 сте­пе­ни, явля­ю­щей­ся ран­ним мар­ке­ром сер­деч­ной недо­ста­точ­но­сти, — точ­ность 96.5%.
  • Рас­по­зна­ва­ние нару­ше­ний рит­ма, вклю­чая фиб­рил­ля­цию пред­сер­дий, кото­рая свя­за­на с повы­шен­ным риском раз­ви­тия инсульта.

Раз­ра­бот­ка пере­кли­ка­ет­ся с обще­ми­ро­вы­ми трен­да­ми. Напри­мер, иссле­до­ва­ния в обла­сти ана­ли­за мик­ро­цир­ку­ля­ции в пери­фе­ри­че­ских мыш­цах так­же направ­ле­ны на поиск ран­них докли­ни­че­ских мар­ке­ров сер­деч­ной недо­ста­точ­но­сти. Ана­ло­гич­но, раз­ра­бот­ка высо­ко­точ­ных опти­че­ских дат­чи­ков для деталь­но­го ана­ли­за пуль­со­вой вол­ны, как в СПб­ПУ, реша­ет схо­жую зада­чу полу­че­ния мак­си­мум диа­гно­сти­че­ской инфор­ма­ции из неин­ва­зив­но­го сиг­на­ла. Рос­сий­ская систе­ма выде­ля­ет­ся имен­но глу­бо­кой инте­гра­ци­ей двух типов сиг­на­лов (ЭКГ и пуль­со­вая вол­на) в еди­ный ана­лиз с помо­щью ней­ро­се­тей, что и обес­пе­чи­ва­ет ее высо­кую диа­гно­сти­че­скую ценность.

Реги­стра­ция инте­гри­ро­ван­ной ИИ-систе­мы для скри­нин­га сер­деч­ной недо­ста­точ­но­сти, раз­ра­бо­тан­ной в Сече­нов­ском уни­вер­си­те­те, зна­ме­ну­ет собой зна­чи­мый шаг в прак­ти­че­ской циф­ро­ви­за­ции оте­че­ствен­но­го здра­во­охра­не­ния. Тех­но­ло­гия, соче­та­ю­щая в себе пор­та­тив­ность, высо­кую диа­гно­сти­че­скую точ­ность и про­сто­ту исполь­зо­ва­ния, отве­ча­ет на клю­че­вые вызо­вы совре­мен­ной кар­дио­ло­гии: необ­хо­ди­мость мас­со­во­го охва­та насе­ле­ния про­фи­лак­ти­че­ски­ми осмот­ра­ми, орга­ни­за­цию эффек­тив­но­го дистан­ци­он­но­го мони­то­рин­га и пер­со­на­ли­за­цию под­хо­дов к диа­гно­сти­ке. Успеш­ная инте­гра­ция дан­но­го реше­ния в кли­ни­че­скую прак­ти­ку, осо­бен­но в пер­вич­ное зве­но и теле­ме­ди­цин­ские про­ек­ты, спо­соб­на вне­сти суще­ствен­ный вклад в сни­же­ние смерт­но­сти от сер­деч­но-сосу­ди­стых забо­ле­ва­ний и повы­ше­ние эффек­тив­но­сти исполь­зо­ва­ния ресур­сов систе­мы здравоохранения.

Tags:
,

Похожие посты