Аппаратно-программный комплекс (АПК) для экспресс-диагностики социально значимых заболеваний, разработанный учёными Томского государственного университета совместно с сотрудниками ООО «Специальные технологии», готов к промышленному производству и выводу на рынок. Для быстрого выявления патологий используется компонентный анализ выдыхаемого воздуха. Комплекс уже показал высокую эффективность в диагностике рака лёгких, пневмонии, хронической обструктивной болезни легких, острого инфаркта миокарда. Проводится тестирование по ряду других заболеваний. Разработка выполнена при поддержке мегагранта правительства РФ.
– Диагностика многих серьёзных патологий требует времени. В то же время от оперативности постановки диагноза порой зависит не просто эффективность лечения, но и жизнь пациента, – говорит заведующий лабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ Юрий Кистенёв. – Одним из информативных показателей состояния здоровья человека являются летучие молекулярные соединения, которые содержатся в выдыхаемом воздухе. Для их регистрации мы используем лазерный газоанализатор на основе параметрического генератора света и фото-акустической детекции.
В качестве программного обеспечения используется нейросеть, которая проводит поиск биомаркеров в спектре проб выдыхаемого воздуха и верифицирует заболевание.
Работа над новым неинвазивным методом диагностики учёные Томска начали в 2005 году. В течение 17 лет исследователи ТГУ вместе с медиками из разных учреждений, в том числе специалистами НИИ онкологии ТНИМЦ, НИИ кардиологии ТНИМЦ, занималась поиском молекулярных соединений – надёжных биомаркеров заболеваний. Затем формировались библиотеки данных, которые учёные использовали для обучения нейросети.
Сейчас программно-аппаратный комплекс (АПК) уже способен выявлять серьёзные бронхо-легочные заболевания и показал свою эффективность в диагностике острого инфаркта миокарда. В настоящее время проводится обучение ИИ, тестируются его возможности в диагностике туберкулеза, коронавируса, диабета.
– АПК может использоваться на базе поликлиник и медицинских центров и в режиме 24/7 решать специфические задачи, связанные с экспресс-диагностикой заболеваний, на выявление которых обычно уходит от нескольких часов нескольких дней, – объясняет Юрий Кистенёв. – Выгодными отличиями нового инструмента являются надёжность, универсальность и простота эксплуатации, стабильность параметров. АПК полностью готов к выводу на рынок. Разработана модель его коммерциализации. В настоящее время мы занимаемся поиском инвестора и крупного производителя.
Добавим, что задачей проекта, реализуемого при поддержке мегагранта правительства РФ, является создание инновационных подходов, которые позволят уменьшить время, необходимое для диагностики заболеваний в сотни раз, – с нескольких дней до нескольких минут. В состав научной группы, которая занимается разработкой новых инструментов и технологий диагностики с использованием современных методов оптической спектроскопии и машинного обучения, вошли сотрудники Томского, Саратовского, Московского государственных университетов, руководитель проекта – Игорь Леднёв (Университет Олбани, США).