Как искусственный интеллект борется с туберкулезом

Смартфон, микроскоп, приложение

Международная компания Cambridge Consultants имеет за плечами почти 60 лет опыта в сфере разработки инновационных решений для различных сфер деятельности. Одно из ключевых направлений, в котором развиваются исследования – это сфера здравоохранения. Совсем недавно, в конце сентября 2019 г., компания представила свою новую разработку, которая позволит отчасти решить проблему распространения туберкулеза в развивающихся странах, где это заболевание является одной из наиболее частых причин преждевременной смерти.

В то же время, печальную статистику можно снизить, за счет своевременной диагностики. Но, с ее доступностью для широких слоев населения часто возникают проблемы, особенно в бедных странах. Отчасти решить эту задачу способна новая разработка Cambridge Consultants – система BacillAi, использующая технологии искусственного интеллекта на основе сверточной нейронной сети. Благодаря BacillAi диагностика туберкулеза существенно ускоряется. Врачу достаточно загрузить специальное приложение на смартфон и с его помощью захватить изображение окрашенных образцов мокроты пациента с обычного лабораторного микроскопа. Далее снимок автоматически обрабатывается на удаленном сервере и вскоре врачу приходит информация о количестве и типе туберкулезных клеток в образце. В дальнейшем эти данные позволяют оценить степень серьезности заболевания или выявить туберкулез на ранних этапах развития.

ИИ – вместо лаборатории

По словам представителей Cambridge Consultants, создание эффективного механизма диагностики заболевания с помощью неспециализированного оборудования оказалось чрезвычайно трудной задачей. Снимки, отправляемые со смартфона, обладают множеством дефектов (например, низкой контрастностью, которая вместе с тем чрезвычайно важна для правильной идентификации клеток) и требуют мощных инструментов для эффективной обработки на стороне сервера.

Для диагностики туберкулеза с помощью искусственного интеллекта BacillAi врачу достаточно микроскопа и смартфона с интернет-доступом.

Тем не менее, проблему удалось решить, действуя сразу по двум направлениям. С одной стороны, разрабатывалась и обучалась нейронная сеть, с другой – применялась мощная вычислительная платформа в основе которой лежит архитектура Nvidia DGX POD™, использующая систему NetApp ONTAP AI – высокопроизводительное хранилище данных, использующее исключительно SSD-накопители. «Вместе с партнерами, Nvidia и Cambridge Consultants, мы предоставляем производительные и надежные решения на основе ИИ для компаний в сфере здравоохранения, – сказала Татьяна Бочарникова, глава представительства NetApp в России и СНГ. – Продукты NetApp позволяют интегрировать DataFabric и направлять потоки данных на всех стадиях: сбор на периферии, подготовка и «обучение» в ядре, а также анализ и распределение при помощи крупнейших мировых облачных провайдеров».

Таким образом, врачу, использующему инновационную систему BacillAi, не требуется собственный комплекс оборудования для диагностики туберкулеза. Достаточно обычного микроскопа, смартфона с интернет-доступом. Конечно, и этот простой набор есть не везде, но во всяком случае он встречается чаще, чем полноценно оборудованная лаборатория, особенно, если речь идет о бедных или развивающихся странах.