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

Эксперт объяснил, чем на самом деле опасен тополиный пух

Тополиный пух сам по себе редко вызывает аллергию, но может переносить пыльцу растений, споры грибов…

Хранение продуктов в пластике: химические опасности по оценке эксперта

Пластиковые пакеты удобны для заморозки продуктов, но не лишены недостатков. Эксперт рассказал о рисках хранения…

Патологическое и физиологическое головокружение: важные разъяснения эксперта

Головокружение не всегда свидетельствует о болезни, но иногда может быть признаком серьезных нарушений кровообращения или…

Эксперт предупреждает: чем опасны сухие завтраки для детей

Сладкие хлопья и каши быстрого приготовления могут влиять на микрофлору кишечника ребёнка и повышать риски…

Эбола вне Африки: возможно ли распространение вируса и насколько Россия готова к завозному случаю

Может ли вспышка лихорадки Эбола в Африке привести к завозу инфекции в Россию? Инфекционист объяснил,…

Как выбрать дебетовую карту и получать от неё реальную выгоду

Как выбрать дебетовую карту и получать максимальную выгоду? Разбираем кешбэк, обслуживание, комиссии и полезные лайфхаки…

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

Читайте далее