http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=07067140-a0d6-4d45-ab04-d22a944d518d&print=1© 2024 Российская академия наук
Дмитрий Корзун
Российские ученые создали алгоритм, который за несколько минут может определить, болен ли человек коронавирусом. Всего программа анализирует 11 показателей крови, но результат с вероятностью 99,8% искусственный интеллект получает всего от двух. Разработка сделает тесты на COVID-19 дешевле и быстрее, ведь алгоритм можно использовать на компактных устройствах. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Sensors.
Сейчас, чтобы понять, болен ли человек коронавирусом, полимеразную цепную реакцию (всем уже хорошо известный ПЦР-тест). Врачи ищут генетический материал вируса в мазках со слизистых оболочек, например из носоглотки. Хотя точность такого метода очень высока, у нее есть свои недостатки: ждать результат придется как минимум четыре часа (информирование пациента прибавляет еще несколько дней), а сам анализ может обойтись дороговато. А ведь чем раньше пациент узнает об инфекции, тем будет быстрее он сможет остановить распространение инфекции и начать лечение.
Ученые из Петрозаводского государственного университета (Петрозаводск) с зарубежными коллегами создали алгоритм на базе искусственного интеллекта, который оперативно выявляет, болен ли человек коронавирусом. Программа анализирует 11 биомаркеров в крови и с точностью более 99% определяет наличие заболевания.
Чтобы обучить систему, ученые загрузили в нее базы данных по биомаркерам у людей, проходивших тестирование на COVID-19. С ее помощью у людей с положительным и отрицательным результатом теста сравнили показатели крови. Потом искусственный интеллект выявил 11 биомаркеров, которые отличались у здоровых и больных коронавирусом людей. Например, уровень холестерина, и переносящих его молекул, а также количество гемоглобина в эритроцитах — красных кровяных тельцах.
После этого авторы проверили, сколько показателей нужно, чтобы однозначно определить диагноз. Выяснилось, что если алгоритм будет анализировать все 11 показателей, то точность ее предсказаний будет 100%, а если по двум или трем — 99,8% и 99,9%. Это означает, что системе достаточно буквально двух показателей, чтобы очень точно определить, болен ли человек коронавирусом.
«Предложенный нами алгоритм позволит быстро тестировать пациентов с подозрением на COVID-19 в больницах. Мы предлагаем использовать его не только в стационарных компьютерах, но и в носимых человеком датчиках (гаджетах здорового образа жизни), с помощью которых можно будет проводить экспресс-тестирование вне медицинских учреждений. В ближайшей перспективе это будет не медицинский прибор, а устройство для бытового использования и предупреждения распространения инфекции», — рассказал руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Корзун, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики и математического обеспечения Петрозаводского государственного университета.
Разработка позволит выявлять коронавирус на ранней стадии. Благодаря этому удастся сократить его распространение, а также облегчить лечение, которое больной будет получать гораздо быстрее.