ТАСС, 14 апреля. Студенты факультета компьютерных наук Воронежского государственного университета под руководством старшего преподавателя Алексея Максимова работают над прибором, который поможет врачам в дифференциальной диагностике заболеваний органов дыхания на основе анализа спектра аудиозаписей кашля. Об этом сообщили в четверг в пресс-службе ВГУ.
Идея возникла, когда к ученым обратились пульмонологи. У врачей появилась потребность в суточном мониторинге кашля для последующего спектрального анализа аудиозаписей этого кашля: требовалось создать аппарат, который мог бы выделять кашель из обычной аудиозаписи, разделять его на части - так называемые кашлевые акты, а затем строить их спектры - то есть фиксировать частоты, которые присутствуют в звуковых сигналах. Построение распределения частот кашля по времени может много сказать о продолжительности действия того или иного препарата на конкретного человека, о динамике выздоровления пациента.
"Мы с представителями медуниверситета [Воронежского государственного медицинского университета им. Н. Н. Бурденко], а именно доктором медицинских наук Евгением Овсянниковым разрабатываем прибор, который создан для того, чтобы собирать информацию - о хрипах, кашлях - в общем, о любой респираторной "активности". В зависимости от региона страны и конкретного года, болезни органов дыхания могут занимать более 60% случаев в общей структуре заболеваемости. Именно поэтому мы полагаем, что наша разработка будет очень востребована в лечебных учреждениях", - приводит пресс-служба слова Максимова.
Прибор состоит из обычного смартфона и программного обеспечения к нему, а также небольшой коробочки - монитора кашля, который, в свою очередь, состоит из датчика дыхания и акселерометра. Этот монитор надевают на человека и прибор, анализируя показатели дыхания и акселерометрии (ускорение при вдохе/выдохе) грудной клетки позволяет отделить кашель от речи и фоновых шумов на аудиозаписи. Смартфон же используют для хранения и отправки аудиозаписей на удаленный сервер, где и происходит их анализ. Врач получает данные практически в режиме реального времени и в любой момент может с ними работать. Возможна визуализация как аудиозапись кашля, так и его спектральные характеристики. Анализируя определённые частоты, обращая внимание на пики графиков, медики смогут понять, действует ли тот или иной препарат на человека положительно или не работает вовсе, а также разобраться, какова динамика и продолжительность действия лекарства.
"Мы пробуем включить в процесс анализа машинное обучение - нейронные сети, которые будут обрабатывать аудиозаписи перед анализом врача. Например, определять, сухой кашель или влажный, а также дополнительно выделять фрагменты аудиозаписей, не содержащих кашель. Если у нас все получится, мы сможем отказаться от монитора кашля и оставить всего лишь петличку с микрофоном и смартфон. Они будут записывать звук в режиме реального времени, прогонять их через нейронную сеть, выделяя только кашель и удаляя все остальное. Затем кашель будут отправлять на сервер. В результате система должна "выдавать" красивые графики и помогать врачу ставить диагноз. Сегодня мы проходим бета-тестирование: медики решают, насколько им удобна данная система", - сообщил Максимов.
В идеале, по его словам, должен получиться программно-аппаратный комплекс, когда для диагностики человеку в больнице просто выдают специальный смартфон с программным обеспечением, и он в течение суток живет обычной жизнью. А затем, на основе обработки полученной информации делаются медицинские заключения.