Новости и пресс-релизы

Машинное зрение повысит качество лабораторных исследований

Ученые НИТУ МИСИС совместно с коллегами из БГТУ им. В.Г. Шухова и НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи ведут разработку роботизированной системы на основе машинного зрения, которая во время подготовки материала для анализа крови будет автоматически определять уровень границ между фракциями сыворотки в пробирке. Разработка ученых позволит ускорить лабораторные исследования и сократить вероятность ошибок. Результаты исследования опубликованы в журнале Machines.

Клинический анализ крови – один из самых распространенных видов медицинских исследований. На этапе предварительной подготовки материала, после центрифугирования – разделения сыворотки на фракции, выполняют аликвотирование, то есть разливают жидкость из первичной пробирки на несколько. При этом пипетку для забора крови непосредственно на анализ необходимо погружать на различные глубины в зависимости от уровня границ между фракциями. Зачастую на данном этапе из-за человеческого фактора возникают ошибки, которые значительно снижают качество исследования. Низкое качество лабораторного исследования помимо необходимости повторного забора крови может привести к неверно поставленному диагнозу.

Команда ученых разработала систему определения уровня границ между фракциями крови в пробирке при помощи машинного зрения на основе нейросетевой модели. Нейронная сеть обеспечивает точность сегментации изображения около 98%, а разработанный на ее основе алгоритм вычисляет глубину, на которую необходимо погрузить пипетку для забора сыворотки крови, с погрешностью менее 0,5 мм, что соответствует половине стандартной аликвоты. Это значительно повышает качество лабораторных исследований.

«В исследовании мы рассмотрели два метода для организации роботизированного аликвотирования плазмы: пороговый алгоритм, использующий цветовую модель HSV (тон-насыщенность-яркость), и сверточную нейронную сеть архитектуры U-net. Первый алгоритм требует для обучения меньшего количества изображений и обладает низкой трудоемкостью их предварительной подготовки. Однако, нейронная сеть обеспечивает высокую точность сегментации изображения, а разработанный на ее основе алгоритм позволяет вычислять глубину, на которую необходимо погрузить пипетку для взятия аликвот. При этом учитывается характер границы раздела фракций, что гарантирует получение максимального количества аликвот и сохранения высокого качества диагностического исследования», рассказал соавтор исследования, доцент кафедры автоматизированных и информационных систем управления СТИ НИТУ МИСИС Сергей Халапян.

Как отмечают исследователи, в дальнейшем они планируют продолжить исследования, чтобы организовать управление взаимодействующими роботами, один из которых должен взять со штатива пробирку с биоматериалом, переместить ее в рабочую зону, дождаться забора плазмы и установить пробирку в другой штатив. Второй робот должен выполнить забор плазмы, дозированно разлить ее по маленьким пробиркам, избавиться от сменного наконечника и установить новый. На всех этапах, где необходимо точное позиционирование робота над объектом, расположение которого заранее неизвестно, предполагается использование машинного зрение.

«PRO Здоровье»

Статьи от экспертов о здоровом образе жизни, семейных отношениях, болезнях, красоте и др. Советы экспертов по фитнесу, диетам, правильному питанию.Справочники.

Поделиться
Опубликовано
«PRO Здоровье»

Свежие новости

Когда стоит удалить зуб мудрости под наркозом

Удаление зубов мудрости не всегда ограничивается местной анестезией. В каких случаях оправдан наркоз и почему…

Каждая третья детская травма на горке — из-за ватрушки: врач объясняет, почему это развлечение так опасно

Ватрушки считаются безобидным зимним развлечением, но именно они чаще всего становятся причиной серьёзных травм у…

Угроза из-за рубежа: врач Пироговского Университета объяснил, как вирус Нипах может появиться в России

Вирус Нипах считается экзотической инфекцией, но риск его завоза в другие страны существует. Как он…

Вы точно знаете, чем лечить грипп? Эксперт о частых ошибках и правильной тактике

Грипп часто лечат неправильно — от бесконтрольного приёма антибиотиков до позднего начала терапии. Какие ошибки…

Почему сон на животе вреден: эксперт Пироговского Университета объясняет риски

Сон на животе считается одной из самых неблагоприятных поз для позвоночника и нервной системы. Какие…

Артериальная гипертензия: ключевые факторы и патогенетические особенности от эксперта

Артериальная гипертензия развивается не случайно: в её основе лежат чёткие физиологические механизмы и факторы образа…

На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия.

Читайте далее