Команда Laeneco разработала умный стетоскоп, который определяет заболевание легких с большей точностью, чем врачи. Далее — о компонентах устройства и его возможностях.
Фото © Laeneco
По данным Всемирной организации здравоохранения, на респираторные заболевания приходится 10% периода нетрудоспособных лет. И это одна из самых частых причин обращения людей в поликлиники (после сердечно-сосудистых заболеваний).
Самый распространенный метод выявления болезней легких — аускультация. Он заключается в прослушивании звуков, вызванных деятельностью внутренних органов. Аускультация известна еще с 1816 года. Первым, кто применил её на практике, был французский врач и анатом Рене Лаэннек. Он же является изобретателем стетоскопа и автором научного труда с описанием основных аускультативных феноменов — шумов, хрипов, крепитаций.
В XXI веке в распоряжении врачей имеются аппараты УЗИ, которые позволяют не просто услышать, но увидеть внутренние органы. Несмотря на это метод аускультации до сих пор остается одним из основных врачебных инструментов. К примеру, важность аускультации в медицинской практике подчеркивает доктор медицинских наук Валентин Фустер (Valentin Fuster). В своем исследовании он привел шесть случаев (все они произошли в течение 48 часов), когда диагностика со стетоскопом помогла поставить точный диагноз, неочевидный на снимках.
Но все же метод имеет свои недостатки. В частности, у врачей нет средств объективного контроля результатов аускультативного исследования. Звуки, которые слышит доктор, нигде не фиксируются, а качество оценки зависит исключительно от его опыта. По различным оценкам, точность, с которой врач способен выявить патологию, составляет приблизительно 67%.
За решение этих проблем взялись инженеры из Laeneco — стартапа, прошедшего через акселерационную программу Университета ИТМО. Они разработали умный стетоскоп, использующий алгоритмы машинного обучения для выявления заболеваний легких по аудиозаписи.
Электронный стетоскоп имеет чувствительный микрофон, который улавливает более широкий диапазон частот, чем человеческое ухо. При этом врачи получают возможность увеличивать громкость слышимых шумов. Это важно при работе с полными пациентами, так как звук хуже проникает сквозь толстые ткани человека. Плюс функция актуальна для медработников в возрасте, у которых острота слуха уже не та, что в молодости.
Выявлять звуки, свидетельствующие о наличии заболевания, помогают глубокие нейронные сети. Сейчас точность их работы составляет 83%, но в теории этот показатель можно увеличить до 98%. Команда стартапа уже собирает новые данные для расширения обучающей выборки.
Фото: Pixino / PD
Умный стетоскоп работает в паре со смартфоном. Приложение дает пользователям рекомендации, касающиеся проведения диагностики, сохраняет и обрабатывает записи, отображает результаты измерений. Благодаря этому устройством могут пользоваться люди, не имеющие медицинского образования.
Команда Laeneco убеждена, что умный стетоскоп поможет снизить вероятность появления хронических заболеваний легких, и планирует расширить возможности инструмента. Одна из главных задач — разработать функциональность для выявления сердечных патологий.
Команда Laeneco состоит из трех человек: Евгения Путина, Сергея Чухонцева и Ильи Скоробогатова.
Евгений работает программистом-инженером в Лаборатории «Компьютерные Технологии» Университета ИТМО и ведет кружок Kaggle Club по решению практических задач машинного обучения. Он также является автором ресурса Aging.ai, способного предсказать возраст пациента по анализу крови.
Второй член команды — Сергей — окончил Институт права в Удмуртском госуниверситете и является одним из авторов концепции сетевого завода. Она предназначена для управления множеством независимых производств.
Что касается Ильи, то он выпускник Университета ИТМО по специальности «Информационные технологии и программирование», который долгое время занимался вопросами автоматизации производства и документооборота. Идея создать умный стетоскоп пришла именно ему, когда он разрабатывал датчик для анализа звуков, издаваемых машинными станками.
В 2017 году команда в составе Laeneco прошла акселерационную программу Future Technologies ITMO. Участники сформировали бизнес-модель и разработали MVP умного стетоскопа. Систему презентовали на стартап-фестивале *SHIP-2017 в Финляндии и питерском форуме ПМЭФ’18. Также в 2018 году проект стал победителем питч-сессии «Япония — страна восходящих стартапов», организованной Технопарком Университета ИТМО совместно с экспертами из Азии. Тогда же Laeneco получили предложение вывести свой продукт на японский рынок.
P.S. Если вы имеете отношение к Университету ИТМО и хотели бы рассказать о своем проекте или научной работе в нашем блоге на Хабре, присылайте потенциальные темы itmo в ЛС.
Фото © Laeneco
Трудности, связанные с лечением заболеваний легких
По данным Всемирной организации здравоохранения, на респираторные заболевания приходится 10% периода нетрудоспособных лет. И это одна из самых частых причин обращения людей в поликлиники (после сердечно-сосудистых заболеваний).
Самый распространенный метод выявления болезней легких — аускультация. Он заключается в прослушивании звуков, вызванных деятельностью внутренних органов. Аускультация известна еще с 1816 года. Первым, кто применил её на практике, был французский врач и анатом Рене Лаэннек. Он же является изобретателем стетоскопа и автором научного труда с описанием основных аускультативных феноменов — шумов, хрипов, крепитаций.
В XXI веке в распоряжении врачей имеются аппараты УЗИ, которые позволяют не просто услышать, но увидеть внутренние органы. Несмотря на это метод аускультации до сих пор остается одним из основных врачебных инструментов. К примеру, важность аускультации в медицинской практике подчеркивает доктор медицинских наук Валентин Фустер (Valentin Fuster). В своем исследовании он привел шесть случаев (все они произошли в течение 48 часов), когда диагностика со стетоскопом помогла поставить точный диагноз, неочевидный на снимках.
Но все же метод имеет свои недостатки. В частности, у врачей нет средств объективного контроля результатов аускультативного исследования. Звуки, которые слышит доктор, нигде не фиксируются, а качество оценки зависит исключительно от его опыта. По различным оценкам, точность, с которой врач способен выявить патологию, составляет приблизительно 67%.
За решение этих проблем взялись инженеры из Laeneco — стартапа, прошедшего через акселерационную программу Университета ИТМО. Они разработали умный стетоскоп, использующий алгоритмы машинного обучения для выявления заболеваний легких по аудиозаписи.
Возможности и перспективы решения
Электронный стетоскоп имеет чувствительный микрофон, который улавливает более широкий диапазон частот, чем человеческое ухо. При этом врачи получают возможность увеличивать громкость слышимых шумов. Это важно при работе с полными пациентами, так как звук хуже проникает сквозь толстые ткани человека. Плюс функция актуальна для медработников в возрасте, у которых острота слуха уже не та, что в молодости.
Выявлять звуки, свидетельствующие о наличии заболевания, помогают глубокие нейронные сети. Сейчас точность их работы составляет 83%, но в теории этот показатель можно увеличить до 98%. Команда стартапа уже собирает новые данные для расширения обучающей выборки.
Фото: Pixino / PD
Умный стетоскоп работает в паре со смартфоном. Приложение дает пользователям рекомендации, касающиеся проведения диагностики, сохраняет и обрабатывает записи, отображает результаты измерений. Благодаря этому устройством могут пользоваться люди, не имеющие медицинского образования.
Команда Laeneco убеждена, что умный стетоскоп поможет снизить вероятность появления хронических заболеваний легких, и планирует расширить возможности инструмента. Одна из главных задач — разработать функциональность для выявления сердечных патологий.
О Laeneco
Команда Laeneco состоит из трех человек: Евгения Путина, Сергея Чухонцева и Ильи Скоробогатова.
Евгений работает программистом-инженером в Лаборатории «Компьютерные Технологии» Университета ИТМО и ведет кружок Kaggle Club по решению практических задач машинного обучения. Он также является автором ресурса Aging.ai, способного предсказать возраст пациента по анализу крови.
Второй член команды — Сергей — окончил Институт права в Удмуртском госуниверситете и является одним из авторов концепции сетевого завода. Она предназначена для управления множеством независимых производств.
Что касается Ильи, то он выпускник Университета ИТМО по специальности «Информационные технологии и программирование», который долгое время занимался вопросами автоматизации производства и документооборота. Идея создать умный стетоскоп пришла именно ему, когда он разрабатывал датчик для анализа звуков, издаваемых машинными станками.
В 2017 году команда в составе Laeneco прошла акселерационную программу Future Technologies ITMO. Участники сформировали бизнес-модель и разработали MVP умного стетоскопа. Систему презентовали на стартап-фестивале *SHIP-2017 в Финляндии и питерском форуме ПМЭФ’18. Также в 2018 году проект стал победителем питч-сессии «Япония — страна восходящих стартапов», организованной Технопарком Университета ИТМО совместно с экспертами из Азии. Тогда же Laeneco получили предложение вывести свой продукт на японский рынок.
Другие хабрапосты Университета ИТМО:
- Дайджест исследований Университета ИТМО: тренды и новые достижения ученых
- Механизированные руки и манипуляторы — о нашей лаборатории робототехники
- Как работает Университет ИТМО: экскурсия по лаборатории киберфизических систем
- Фаблаб Университета ИТМО: DIY-коворкинг для творческих людей
P.S. Если вы имеете отношение к Университету ИТМО и хотели бы рассказать о своем проекте или научной работе в нашем блоге на Хабре, присылайте потенциальные темы itmo в ЛС.
