Наука и инновации 1650

В НГТУ им. Р.Е. Алексеева разработана система искусственного интеллекта для анализа изображений микроскопии крови

Сотрудники и студенты института радиоэлектроники и информационных технологий (ИРИТ) Нижегородского государственного технического университета успешно проводят исследования в области разработки систем искусственного интеллекта и компьютерного зрения в различных прикладных областях, в том числе в области автоматизации решения биомедицинских задач.

В результате сотрудничества кафедры информатики и систем управления ИРИТ НГТУ им. Р.Е. Алексеева с Приволжским исследовательским медицинским университетом была разработана система компьютерного зрения для обработки и анализа цифровых изображений, полученных при микроскопии крови. На первом этапе исследований обрабатывались базы данных обезличенных цифровых изображений фаций плазмы крови и деформированных в сдвиговом потоке эритроцитов. Такие изображения имеют высокую сложность визуального анализа, при этом содержат большое количество информации о состоянии нашего организма, его возможных патологиях.

Разработанная система компьютерной обработки и анализа изображений позволяет получать большое количество новой информации с целью постановки предположительного диагноза, определения стратегии проведения дальнейших медицинских исследований, выбора правильной стратегии лечения. По результатам исследования преподавателем НГТУ им. Р.Е. Алексеева Полиной Анатольевной Шагаловой успешно защищена кандидатская диссертация «Алгоритмы анализа изображений, полученных при микроскопии крови». Разработанное программное обеспечение внедрено в практику медицинских исследований на базе Университетской клиники ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава РФ.

В настоящее время активно продолжаются дальнейшие исследования в области обработки изображений микроскопии крови и решаются задачи анализа процесса агрегации тромбоцитов и эритроцитов, морфологические исследования клеток крови, определение размера частиц вещества, распознавания визуально перекрывающихся объектов на изображениях, контроля качества подготовки препарата, склеивания отдельных частей изображения. Разработанные программные модули интегрируются в единую платформу анализа изображений, полученных при микроскопии крови. При разработке программного обеспечения используется библиотека OpenVINO.

В проектную работу активно вовлечены студенты НГТУ им. Р.Е. Алексеева, которые проводят исследования на готовых базах цифровых изображений микроскопии крови, а также сами учатся получать и обрабатывать снимки с предметных стекол препаратов крови, используя цифровую камеру оптического микроскопа с 1000-кратным увеличением и подключенным к микроскопу компьютером. Для обеспечения качества снимков, увеличения четкости и повышения яркости исследуемых объектов на предметное стекло наносится иммерсионное масло, исключающее прослойку воздуха между стеклом и первой линзой микроскопа.

Разрабатываемое программное обеспечение значительно повышает точность и скорость проведения лабораторных исследований крови, предоставляет широкий спектр инструментов для диагностики и проведения медицинских научных исследований.