Ученые СамГМУ приняли участие в разработке системы определения коронавируса по звуку кашля

29.10.2020

Российская технология «ACOUSTERY» для определения COVID-19 по кашлю может быть установлена в аэропортах, машинах каршеринга, автобусах, поездах, на вокзалах, в банкоматах, аптеках, магазинах и в других местах большого скопления людей. «ACOUSTERY» работает благодаря визуальному представлению звука — спектрограммам. Каждый вид кашля отражается на них в виде рисунка, неповторимого узора, в том числе и кашель при COVID-19. Разработчики обучили нейросеть анализировать эти изображения и выявлять «ковидный» тип. Чтобы этого добиться, в течение полугода медики из разных клиник и медицинских университетов России, Белоруссии и Казахстана собирали тысячи звуков кашля заболевших COVID-19.

«Мы занимаемся технологиями машинного обучения более 5 лет. До пандемии наши разработки отлично показали себя в автомобильной отрасли — с их помощью проводилась акустическая диагностика неполадок в автомобилях, яхтах и мотоциклах. На этой базе при поддержке многочисленных научных и медицинских организаций, вложив много сил и средств, мы смогли сделать технологию, которая поможет распознавать ковидный кашель. Теперь планируем обучить создаваемый ансамбль нейронных сетей и для распознавания других заболеваний», — сказал Дмитрий Михайлов, руководитель проекта «ACOUSTERY» компании «Медитэкс», кандидат технических наук, доцент.

Разработчиками системы выступил консорциум организаций: компания «Медитэкс», специализирующаяся на акустическом распознавании, Национальный медико-хирургический Центр им. Н. И. Пирогова, Самарский государственный медицинский университет, НАО «Медицинский Университет Астана», а также Лаборатория «Сенсор-Тех», которая создает «умные» устройства для людей с инвалидностью. Также привлекались специалисты из Физического института П. Н. Лебедева РАН. Проект «ACOUSTERY» реализуется в рамках НТИ. Спецпредставитель президента РФ по вопросам цифрового и технологического развития Дмитрий Песков рассказал о технологии как об одном из перспективных российских проектов по борьбе с COVID-19, на форуме «Открытые инновации» в «Сколково». Также представители НТИ сообщили о готовности провести переговоры о внедрении технологии с «Аэрофлотом».

«Сегодня мы наблюдаем стремительный рост компаний НТИ на рынке цифрового здравоохранения. Это и компании — разработчики вакцин, и компании, предлагающие те или иные решения по борьбе с коронавирусом. Эти решения — другой уровень медицины. Персональной, настроенной на конкретного человека. Много решений, которые успешно используются именно сейчас. Работать над ними мы начали не сегодня, и даже не в этом году. Я бы сказал, что намного раньше. Когда в рамках „дорожных карт“ рынков НТИ мы определили те направления, которые могут стать основой мировой экономики через несколько лет. Но это время наступило гораздо быстрее, чем мы думали, и наши разработки оказались крайне востребованы в условиях, когда устаревшие технологии оказались не у дел»,— сказал Дмитрий Песков.

В рамках фаст-трека НТИ также планируется, что будет разработана и версия продукта для применения в качестве системы второго мнения для реабилитации и диагностики пациентов. Алгоритмы позволят выявлять не только кашель, характерный для COVID-19, но и для астмы, коклюша и других заболеваний легких.

«Сразу несколько компаний из профессионального сообщества НТИ подготовили предложения для бизнеса и государства, которые помогут в предотвращении распространения ковид. Решения можно адаптировать к существующей инфраструктуре в России и в мире. „Acoustery“, первый проект, благодаря применению технологии ИИ, поможет снизить распространение заболевания, реализуя новый способ распознавания потенциальных симптомов», — сказал исполнительный директор Отраслевого союза Нейронет НТИ Александр Семенов.

После проведения полного комплекса клинических исследований «ACOUSTERY» смогут использовать врачи-пульмонологи. Также с помощью системы будут тестировать медицинские препараты — отслеживать динамику заболевания у пациента и эффективность применения того или иного лекарства.

«СамГМУ активно сотрудничает со многими компаниями для разработки ИТ-решений в медицине. В основе проекта лежит новая методика, в которой используется комбинация традиционных алгоритмов и новейших методов анализа данных с помощью искусственного интеллекта. В перспективе подобный продукт может быть внедрен в кабинеты терапевтов и пульмонологов. В текущей эпидемиологической обстановке важно использовать все возможности по дифференциальной диагностике и выявлению COVID-19», — сказал Александр Колсанов, ректор Самарского государственного медицинского университета, профессор РАН.

«Пироговский Центр активно сотрудничает со стартапами, создающими прорывные решения для медицины. В проекте „Акустери“ наши врачи выступают экспертами, кроме того, мы предоставляем медицинские данные для обучения искусственного интеллекта системы. В качестве обучающей выборки для системы „ACOUSTERY“ Пироговский центр собрал и предоставил базу аудиозаписей кашлевых толчков пациентов с COVID-19. По мнению наших экспертов, „ACOUSTERY“ имеет большой потенциал», — заявил Андрей Пулин, заместитель генерального директора Пироговского центра по научной и образовательной деятельности.

«ACOUSTERY» работает очень просто: достаточно покашлять в смартфон или умные часы, на которых установлено специальное приложение, либо в специальный терминал. Система в реальном времени обнаружит признаки заболевания. Решение почти готово к внедрению, разработчики ждут проведения всех клинических испытаний. Сейчас система тестируется в одном из столичных аэропортов.

Справочная информация

Научно-технический центр «МЕДИТЭКС» основан в 2010 году, основной специализацией компании являются исследования и разработки, а также предоставление интеллектуальных услуг в сфере медицинских изделий и технологий.

Компания выполняет научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, сопровождает инновационные проекты, а также разрабатывает собственные медицинские изделия.