Лазеры и нейросети предскажут тяжесть протекания акне и других заболеваний

Ученые Самарского национального исследовательского университета им. С.П.Королева в течение года разработают технологию неинвазивного автоматического анализа состояния кожи и спроектируют портативную установку, с помощью которой можно будет быстро и безболезненно как выявлять серьезные патологии (например, новообразования), так и диагностировать и анализировать проблемы, обычно считающиеся косметическими, - акне (угревая сыпь), постакне, купероз, обезвоженность кожи и другие.

Фото:

Данный проект победил во Всероссийском конкурсе "УМНИК-Фотоника" и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям. В разработке участвуют сотрудники кафедры лазерных и биотехнических систем в составе научной группы под руководством доктора физико-математических наук, профессора Валерия Захарова. Консультативную поддержку оказывают специалисты клиник Самарского государственного медуниверситета и Самарского онкоцентра.

"Такая система позволит в будущем проводить биохимический анализ кожи пациента, подобно тому как сейчас в медицинских лабораториях делают биохимический анализ крови. Если сейчас для анализа кожи нужно брать образец, соскоб или делать биопсию, то тут все будет без нарушения покрова кожи, не инвазивно. Пришел пациент, врач измерил спектр определенного участка кожи, программа все проанализировала и выдала распечатку с указанием концентраций компонентов кожи и предварительным диагнозом. Это можно использовать как для диагностики новообразований, так и в косметологии, можно определять общие характеристики состояния кожи - тип кожи, влагонасыщенность - и диагностировать на предмет различных патологических состояний (акне, постакне, купероз, гиперпигментация, обезвоженность и так далее). Точность анализа составит от 75 до 99%", - рассказала автор проекта Ирина Матвеева, аспирантка Института информатики и кибернетики Самарского университета им. Королева.

В основе технологии будет задействован метод рамановской спектроскопии, демонстрирующий высокую точность при исследованиях эпидермиса и верхних слоев дермы. Луч лазера направляют на кожу пациента и по изменениям в спектре рассеянного излучения фиксируют наличие в коже определенных веществ.

Ранее данный метод использовался учеными для диагностики новообразований кожи и заболеваний почек. Самарские ученые хотят расширить поле применения рамановской спектроскопии и ввести этот метод в терапевтическую практику врачей. Обрабатывать результаты спектроскопии и ставить диагноз помогут сверточные нейронные сети и соответствующее программное обеспечение.

"Каждый пик в рамановском спектре соответствует определенным химическим соединениям. Таким образом, изучая регистрируемый спектр, можно достаточно полно оценить биохимический состав верхнего слоя кожи толщиной в несколько миллиметров - именно на такую глубину в кожу проникает оптическое излучение с длиной волны 785 нм. Имея информацию о биохимическом составе эпидермиса и верхних слоев дермы, можно делать выводы о наличии патологий, как врач делает выводы о заболеваниях по анализу крови. Можно даже предсказать, спрогнозировать степень тяжести протекания заболевания по концентрации в коже определенных веществ", - подчеркнула Ирина Матвеева.

Как отметила автор проекта, кожа является самым большим по площади органом человека и подвержена огромному количеству различных заболеваний и патологий. По данным Всемирной организации здравоохранения, жители развитых стран обращаются сейчас к дерматологам на 40% чаще, чем десять лет назад. Однако, несмотря на увеличившийся спрос, существующие в дерматологии и косметологии методы до сих пор не позволяют проводить быструю и качественную диагностику.

Чаще всего диагностика состояния кожи производится путем визуального осмотра врачом-дерматологом. Точность такого способа невысока - всего 60-75% в зависимости от квалификации и опыта врача. Кроме того, визуальный осмотр не позволяет оценить биохимию кожи. При использовании дерматоскопа можно более тщательно изучить структуру кожи, почти как под микроскопом, но, к сожалению, изучить только снаружи, а не внутри. К тому же многие патологические состояния вызывают визуально очень похожую клиническую картину, либо вообще протекают незаметно.

Золотым стандартом диагностики является гистопатологическое исследование. Однако за высокую точность приходится дорого платить: цена полного набора гистологического оборудования начинается от нескольких миллионов рублей, высока и стоимость анализа, так как необходимы расходные материалы. По времени гистологическое исследование занимает несколько часов или даже дней. Другой важный для пациента момент процедуры - ее инвазивность, то есть проводится иссечение и забор кусочка ткани. Поэтому остается актуальной разработка новой технологии, которая позволит проводить анализ биохимического состава кожи пациента быстро, точно, безболезненно и недорого.

"Наша технология выдаст результат более оперативно - обследование займет менее 10 минут, то есть диагностику можно провести сразу, всего за один прием у врача. При этом никак не нарушается целостность кожного покрова, кроме того, анализ не требует применения каких-либо химических реагентов и поэтому имеет низкую себестоимость. В рамках проекта мы планируем разработать программное обеспечение для анализа рамановских спектров, изготовить опытный образец портативной спектроскопической установки и провести тестирование", - сообщила Ирина Матвеева.

Размеры установки позволят легко разместить ее на столе в кабинете врача-дерматолога. Для проведения биохимического анализа кожи ее нужно будет подключить к компьютеру или ноутбуку с соответствующим программным обеспечением, разрабатываемым участниками проекта. В перспективе данную технологию биохимического анализа состава кожи планируется запатентовать.

Последние комментарии

Наталья Кузнецова 05 февраля 2022 16:35 Самарские школьники переведены на "удаленку"

9 и 11классы не белеют?

Андрей Куропаткин 02 июня 2021 10:42 Сотни самарцев выстроились перед школой на 5-й просеке

Как показывает время, ничего эффективнее номерков на руке не придумали. Гоните директора, чему он современных детей научит, судя по организации набора в школу

Павел Фирсов 24 сентября 2018 14:26 Юрий Белонощенко: "Учеба в СГАУ стала для меня своеобразным "умственным спецназом"

СамГУ круче вопреки всему (хотя и его нет несколько лет). Ибо там замечательные юристы заведуют кафедрами, которые предлагают лишать гражданства за неучастие в выборах. Это круто. Не боятся за свой докторский диплом. Один только вопрос к СамГУ: где ваши академики? В СГАУ их было. И первый появился очень давно. И членкоры тоже в наличии. Но ведь это к крутизне не имеет отношения, правда? Особенно, если университет имеет статус национального исследовательского. :) Но ведь это к крутизне отношения

ALEX LAWER 16 марта 2018 20:03 Геннадий Котельников предложил перевести школы на пятидневку

Родители, давайте поддержим эту инициативу.Мы же не враги наших детей. Мы получим возможность общаться больше со своими детьми. Очевидно, что перевод на пятидневку требует комплексного подхода."Школа" должна перестать сопротивляться и сесть за стол переговоров с родителями. По Трудовому кодексу нормальная продолжительность рабочего времени не может превышать 40 часов в неделю, наши дети же занимаются значительно больше.Необходимо пересмотреть количество часов занятости детей в сторону снижения. Родители, обратите внимание на то, как строится учебный процесс, каков обьем домашних заданий ,сколько времени ваши дети тратят на их выполнение и сверьтесь с государственными стандартами.Не открою большой тайны, учеба- это не игра в одни ворота, когда мы заставляем только детей учится, образовательная услуга, оказываемая школой, должна быть качественной и на это у нас с вами есть соответствующее право требования.

Антон Задворнов 29 декабря 2017 13:33 Самарский университет получит лишь 135 млн руб. на повышение конкурентоспособности

Какая часть из этой субсидии уйдет на увеличение получки (официальной з/п) ректору Самарского университета Шаматову, а какая часть уйдет на нужды университета, остается только предполагать.

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости
Архив
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
28 29 30 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1