Основной метод определения наличия у человека коронавируса называется тестированием полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией, более известное как ПЦР-тестирование. Оно не очень быстрое — само тестирование занимает около двух часов, плюс время для доставки образца в подходящую лабораторию. Иногда эти часы могут играть решающую роль: если у человека тяжелая форма COVID, лечение необходимо начинать немедленно.
Мы исследовали возможность быстрой и надежной альтернативы ПЦР-тестированию с помощью общедоступного больничного оборудования, а именно аппаратов, имеющихся в отделении рентгенографии.
Компьютерная томография (КТ) и рентген могут быть использованы радиологами для поиска визуальных маркеров коронавируса. Но здесь существует узкое место в ресурсах — использование рентгеновских снимков и компьютерных томограмм для диагностики требует от рентгенологов тщательной расшифровки снимков грудной клетки, поскольку визуальные признаки коронавируса трудно определить:
Мы создали программу с элементами ИИ, которая будет делать это вместо нас, ускоряя диагностику и позволяя рентгенологам заниматься своими делами. В основе программы лежит так называемая глубокая конволюционная нейронная сеть — тип алгоритма, обычно используемый для анализа изображений. Такие алгоритмы могут выделять ключевые особенности изображений и классифицировать те, которые имеют сходства и различия.
После получения этих результатов учёные обособили программу от оборудования их лаборатории, чтобы ее можно было использовать в местах, где она действительно может принести пользу. Для работы приложения не требуется много памяти или мощный процессор — справится обычный домашний ПК и ноутбук.
Оно разработано таким образом, что не требует дополнительного оборудования. Рентгеновские снимки пациента просто загружаются в приложение через USB или Интернет, а алгоритм анализирует изображение и выдает результат, указывая, есть ли подозрение на коронавирус или нет.
Это приложение не заменит ПЦР-тесты. Но оно может быть очень эффективным в отделениях скорой помощи, куда поступают пациенты с тяжелыми заболеваниями. Оно позволит быстро сделать рентгеновский снимок грудной клетки и проанализировать его, а в случае положительного результата сразу же начать лечение, а не ждать результатов лабораторных исследований.