Петербургские учёные научили ИИ точнее распознавать редкие камни в почках

Исследователи из СПбГУ, ИТМО и Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова усовершенствовали методику определения химического состава почечных камней с помощью искусственного интеллекта. Разработка поможет выявлять редкие разновидности образований, которые прежде распознать без операции было почти невозможно. Об этом со ссылкой на представителей вузов сообщает «Вечерний Петербург».

Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда, её результаты опубликованы в журнале Spectrochimica Acta Part A. Актуальность темы связана с тем, что мочекаменная болезнь часто возвращается даже после успешного лечения, а при дроблении камней миниатюрным лазером мощность воздействия подбирают исходя из их химического состава — одни образования разрушаются легче, другие требуют куда большей энергии, пояснили в специалисты.

Больше всего случаев приходится на оксалаты кальция — около 72%. Ещё примерно 18% составляют ураты, а около 10% — фосфаты, которые считаются наиболее сложными для дробления.

Определить состав камня точно и без операции долгое время не удавалось: неинвазивные методы, включая спектроскопию в ближнем инфракрасном диапазоне, давали недостаточную точность — в том числе из-за дефицита данных о редких разновидностях. Решить проблему помогла генеративно-состязательная нейросеть: одна её часть генерирует искусственные данные, другая оценивает, насколько они реалистичны.

С её помощью учёные создали 400 синтетических инфракрасных спектров редких фосфатных камней и добавили их к реальным данным при обучении алгоритма, который относит образование к одной из трёх категорий. Точность распознавания фосфатов выросла на 5—10%, а полнота их обнаружения — на 10–20%.

— Наша разработка позволит хирургу мгновенно определять состав почечных камней прямо в теле пациента и настраивать оборудование для их дробления с учетом полученных данных, — пояснила научный сотрудник кафедры аналитической химии Института химии СПбГУ Екатерина Бойченко.

По её словам, процедура станет быстрее, безопаснее и эффективнее, а врачи смогут в день операции назначить правильную диету и лечение, снизив риск рецидивов. В дальнейшем исследователи планируют расширить выборку за счёт архивных образцов — это позволит проверить метод и подготовить его к использованию во время реальных операций.

Ранее 78 писал, что врачи предупредили об опасных последствиях медицинских консультаций с ИИ. Алгоритмы могут сообщать фейковую информацию и придумывать несуществующие болезни.