Ученые Балтийского федерального университета им. Канта (БФУ) совместно со специалистами Национального медико-хирургического Центра имени Н.И. Пирогова разработали программу, способную самостоятельно искать в массиве данных ЭЭГ признаки аномальной электроактивности, характерной для припадочного состояния при эпилепсии.
Для диагностики и лечения эпилепсии в клинической практике сегодня применяют электроэнцефалографию (ЭЭГ), позволяющую регистрировать электрическую активность головного мозга. Существующие методы предполагают ручную обработку врачом результатов ЭЭГ, которая может занимать до шести часов для одного пациента. Разработанный учеными алгоритм позволит значительно сократить рутинную работу докторов и станет основой системы поддержки принятия врачебных решений (СППВР).
«СППВР проводит предварительную разметка сигналов ЭЭГ и выделяет фрагменты с подозрением на приступы эпилепсии, которые затем оцениваются врачом-эпилептологом. Система может существенно снизить объем рабочей нагрузки врача, сократив время обработки ЭЭГ до 10-20 минут», – рассказал соавтор исследования, главный научный сотрудник Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ Александр Храмов.
Новая программа основана на машинном обучении без «учителя» – в отличие от нейросетевых систем, она самостоятельно выявляет закономерности и скрытые взаимосвязи в неразмеченных данных без опоры на заданные заранее шаблоны. Этот подход к диагностике эпилепсии, по словам авторов, применен ими впервые в мире.
«Мы не натаскиваем заранее алгоритм на какую-то структуру данных, а даем ему свободу в анализе. С помощью такого подхода мы выделяем в автоматическом режиме особые сигналы, отличающиеся от нормальной активности мозга, которые чаще всего соответствуют эпилептическим припадкам», – пояснил Александр Храмов.
По его словам, такой принцип позволяет сделать процесс постановки диагноза более прозрачным и контролируемым. Кроме того, он снижает риск ошибок диагностирования, вызванных как человеческим фактором, так и некорректной работой программы, поскольку окончательное решение остается за специалистом-эпилептологом.
В дальнейшем научный коллектив намерен адаптировать программу для комбинированного применения с методом фотостимуляции мозга пациента, позволяющим существенно сократить время, необходимое для полноценного обследования с помощью ЭЭГ.
Исследования проводится в рамках стратегического проекта БФУ им. И.Канта «Когнитивное долголетие» по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).
