Возможности ИИ настолько обширны, что сегодня не осталось ни одной отрасли, где бы они не использовались. В медицине технологии ИИ также хорошо востребованы, однако возникли определенные трудности с дальнейшим использованием новейших технологии, в основном западных производителей. Сегодня же отечественные разработки выходят на рынок, и многие из них не уступают аналогичным зарубежным предложениям.
ИИ в диагностике
Использование цифровых сервисов в системе диагностики патологий – один из первых важнейших шагов в повышении качества современной медицины. Качественная ранняя диагностика заболеваний позволяет купировать его развитие и таким образом сэкономить массу человеческих и материальных ресурсов. Сервисы ИИ применяются в диагностике многих направлений.
Наночастицы и МРТ
Российские химики санкт-петербургского Университета ИТМО в результате обширной работы с наночастицами, пришли к выводам, что существуют частицы определенных параметров, необходимых для использования в аппаратах МРТ – они по-особому взаимодействуют с переменным магнитным полем, и таким образом многократно увеличивают контрастность снимков.
Дальше – больше: нейросеть анализирует полученные снимки, закрашивает патологическую область в цвета и, в конечном итоге, предлагает диагноз и методы его лечения. Текстовое описание исследования многократно сокращает объем работы для специалиста. Кроме того, технологии компьютерного зрения способны диагностировать патологии на ранних стадиях, что недоступно для человеческого глаза. Визуализация состояния тканей при такой методике может быть применена на любом органе, который необходимо исследовать.
Идиокапиляроскопия
Совместный проект команды российских ученых разных институтов – уникальный и один из первых в мире такого рода проектов по диагностике новообразований кожи. Результатом этого проекта стало появление уникального прибора идиокапиляроскопа, работа которого неинвазивна, полностью безопасна и требует минимального времени для диагностики опасной патологии кожи.
Действие этого прибора основана все на том же снимке – первичном инструменте любой диагностики. Детальный анализ снимка кожного участка также происходит через алгоритмы ИИ, после выносится диагноз сразу на месте. Любую родинку, сосудистую сетку, которая вызывает подозрение, можно будет исследовать таким образом в течение нескольких минут.
Офтальмологический анализатор
Диагностика глаукомы на ранней стадии станет еще проще после появления на рынке офтальмологического анализатора до конца этого года. Разработкой прибора занимается Загорский оптико-механический завод совместно с НИИ глазных болезней им. Краснова и Минздравом. Прибор измеряет степень превышения толерантного внутриглазного давления и вероятность появления глаукомы. Результаты измерений передаются на компьютер врача и индивидуальную карту пациента.
Сфокусированный ультразвук
Научно-технологическое партнерство целого ряда научных и медицинских центров страны разработало специальный комплекс, сочетающий в себе терапию и диагностику. Результатом проекта стал противоопухолевый комплекс, сегодня он проходит клинические испытания.
В основе методики лежит воздействие сфокусированного ультразвука на опухолевую клетку: сначала проводится ультразвуковое сканирование участка и обнаружение новообразования, затем происходит нагрев его до температуры 70-90 градусов в течение 10-15 секунд ультразвуком высокой интенсивности. Поврежденные клетки удаляются организмом самостоятельно. Преимуществом такого метода борьбы с заболеванием является малоинвазивность, безболезненность и быстрота наряду с высокой эффективностью. Планируется появление аппарата на рынке уже в начале следующего года.
Стоматология
Трехмерный снимок всего зубного ряда, анализ снимка и отчет о состоянии всей зубной системы – вот лишь немногие, но очень важные результаты задач в стоматологии, решаемые с помощью специальных программ ИИ. Пациент может наглядно оценить все необходимые мероприятия в лечении через объемное изображение всей зубной системы без необходимости делать снимок. Это первый шаг на пути к более качественному лечению. Далее на основе полученного 3D-изображения врач предлагает методы лечения. Цифровые помощники, такие как биопринтеры, изготовят любые протезы или коронки на основании данных 3D-сканирования.
Бывают случаи, когда решить проблему без привлечения ортодонта, хирурга, гнатолога или других специалистов, невозможно. Программное обеспечение передает данные в индивидуальную карту пациента, и любой врач или консилиум сможет подключиться к проблеме. Diagnocat, Dentomo – наиболее известные платформы, используемые стоматологами в нашей стране. Они определяют большинство стоматологических патологий и также указывают на проведенное ранее лечение.
ИИ в лечении
Лечение многих заболеваний сегодня невозможно без привлечения технологий ИИ, особенно актуальными становятся разработки роботизированных систем в хирургии, которые облегчают задачу врачам. Вот лишь некоторые новейшие перспективные технологии, которые в будущем будет внедрены повсеместно.
Кардио робот
На форуме «Армия-2023» холдинг «Росэлектроника» госкорпорации «Ростех» представил первый российский роботизированный комплекс для сердечно-легочной реанимации. Аппарат проводит непрямой массаж сердца столь длительное время, сколько это необходимо, что ставит его в приоритетном порядке по отношению к человеку.
Помимо этой функции, робот способен одновременно измерять давление пациента и степень насыщения крови кислородом. Аппарат может использоваться в отделениях реанимации и интенсивной терапии, в каретах скорой помощи. Серийное их производство будет запущено к 2025 году.
Умный шприц
Цифровой шприц – автомат «Комарик», разработанный учеными и студентами МИСИС, был представлен в 2023 году на ПМЭФ. Уникальность этого прибора состоит в простоте и удобстве пользования пациентами любого возраста. Им можно самостоятельно делать инъекции, как внутримышечные, так и подкожные (есть функция контроля глубины входа иглы).
Кроме этого, есть звуковые датчики начала и окончания процедуры, датчик контроля во избежания повторной инъекции. Такие характеристики «умного шприца» отлично подходят для людей, кому прописан курс лечения, но у них нет возможности для этого посещать медучреждения. Прибор появится на рынке в 2024 году.
Трехмерный биопринтинг
Трехмерный биопринтинг – один из самых перспективных направлений в регенеративной медицине, он стремительно развивается во всем мире и открывает широкие возможности для всей отрасли. Лаборатории 3D-биопринтинга работают во многих странах. Более того, будет создано Общество биофибрикации, где смогут трудиться ученые и инженеры стран Азии, Африки и Латинской Америки. Центром этого Общества станет Сеченовский университет.
Уже сегодня посредством подписанного с КНР соглашения, проводится совместная работа китайских и российских ученых по разработке уникальных трехмерных продуктов, необходимых в травматологии и реконструктивной хирургии. Уже подписаны соглашения о создании совместных российско-китайских лабораторий на территории Китая.
В России также работает первый в своем роде дизайн-проект «Биофабрика», в котором ведутся работы по созданию уникальных био эквивалентов – продуктов биопринтинга для использования в клинической практике. В дальнейшем биоэквиваленты будут создаваться на основе собственных клеток организма пациента, это перейдет в область персонифицированного лечения.
Протезирование
Технологии в области протезирования также совершенствуются, и в нашей стране ученые проводят эксперименты с использованием различных наноматериалов для протезов. Так, ученые из МАИ разработали протез руки с эффектом «памяти форм» – заводскую форму кисть приобретает в ванной с горячей водой за 30 минут.
Дело в том, что для подобного рода вещей свойственно понятие «усталость материала», ведь кисть – уникальный инструмент, который выполняет массу разного рода движений, а если кисть – это техническое устройство, деформация неизбежна. Тем более проблема актуальна в связи с высокой стоимостью протезов – от 500 тыс. рублей и выше, а протезы новой отечественной разработки будут стоить не дороже 100 тыс.
ИИ в фармацевтике
Для фармацевтических компаний использование возможностей ИИ – своего рода опыты с химическими соединениями «не испачкав халат», то есть все возможные соединения органической и неорганической химии, а также их реакции доступно получить не в лаборатории, а на экране монитора.
Использование компьютерного моделирования позволило ряду ученых исследовать проблему свертываемости белков, получить награды (Нобелевская премия-2013, Майкл Левитт). Сегодня существуют отечественные платформы для подобных работ:
- «Синтелли» и «Синапс». В базе этих платформ содержаться все открытые соединения и их свойства из более 150 миллионов молекул. Благодаря этому можно осуществить поиск реакций для необходимого синтеза, анализ биоактивных соединений и многие другие возможности «волшебной» науки химии.
- Ligand Pro. Разработка платформы ИИ для поисков лекарств с использованием новых химических структур планируется компанией Postgres Professional. Платформа будет сама моделировать новые соединения и их возможные химические реакции с другими соединениями и элементами. Проект долгосрочный и на рынок выйдет к 2027 году.
Читайте также:
Прочитал с удовольствием. Спасибо автору. Хотя в преамбуле автор подчеркнул «отечественные разработки», это не совсем корректно, да и в нашу жизнь, к сожалению, это широко не вошло. Можно привести еще более удивительные вещи, которые уже в быту у многих людей на планете. В связи с этим интересен вопрос: как быстро перенять зарубежный опыт, как сократить отечественный путь от теории к широкой практике. Еще недавно об этом много писали.