нейросети и наука

В вузе научили ИИ диагностировать эпилепсию по обычному тесту

Новая разработка нижегородских ученых позволяет автоматически сегментировать эпилептиформные паттерны на ЭЭГ. Нейросеть не устает, не теряет концентрацию и выдает стабильный результат, соответствующий консенсусу группы экспертов. Это ускоряет диагностику эпилепсии и снижает нагрузку на врачей.
Доктор собирается проводить пациенту ЭЭГ для проверки нейросети, которая высокоточно выявляет эпилепсию
Разработка позволяет автоматизировать анализ данных, ускорить постановку диагноза «эпилепсия» и точно количественно оценить эпилептиформную нагрузкуИсточник: Freepik

Ученые Университета Лобачевского обучили нейросеть сегментировать паттерны эпилептиформной активности на электроэнцефалограммах. Разработка позволит автоматизировать ручной анализ и ускорить постановку диагноза «эпилепсия». Результаты опубликованы в журнале MDPI Technologies, сообщили в пресс-службе ННГУ.

Индекс спайк-волновой активности — ключевой биомаркер эпилепсии, показывающий процент времени записи ЭЭГ с характерными паттернами. Традиционно врачи считают спайки вручную — это трудоемко, а интерпретация зависит от опыта эксперта. Даже квалифицированные специалисты часто расходятся в оценках.

Ученые обучили нейросеть на собственной базе данных из 51 записи ЭЭГ детей от 3 до 13 лет. Пять независимых экспертов вручную разметили записи, а затем их оценки сравнили с результатами алгоритма. Нейросеть использовала архитектуру 1D U-Net, которая учитывает как локальные особенности сигнала, так и глобальный контекст.

Иллюстрация мозга крупным планом, который проходит проверку на ЭЭГ для выявления эпилепсии
В отличие от существующих подходов бинарной детекции, разработка основана на создании собственной размеченной базы данных из 51 записи ЭЭГ детей и принципе точной сегментации сигналаИсточник: ВШЭ

Результаты показали, что автоматическая сегментация соответствует консенсусу экспертов, а в некоторых аспектах даже превосходит его.

Нейросеть не устает, не теряет концентрацию и не подвержена субъективным трактовкам. Она выдает стабильный, математически воспроизводимый результат, который в среднем соответствует консенсусу группы экспертов
Альбина Лебедева
старший научный сотрудник ННГУ имени Лобачевского

Также авторы подчеркивают, что новизна работы в создании размеченной базы данных и подходе, основанном на сегментации, а не на простой бинарной детекции. Это позволяет точно количественно оценить эпилептиформную нагрузку.

Ранее Наука Mail рассказывала, как российские ученые создали ИИ-инструмент для поиска редких клеток в опухолях.