Учёные Самарского университета им. Королёва при поддержке Российского научного фонда разрабатывают программный комплекс, который сможет по одному образцу крови выявлять широкий спектр неинфекционных заболеваний и прогнозировать их развитие ещё до появления симптомов. В основе проекта — метод Рамановской спектроскопии и специально обученные нейросети.
Автор проекта, доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Юлия Христофорова пояснила, что существующие системы на базе рамановской спектроскопии, как правило, узкоспециализированы и настроены на поиск маркеров только одного заболевания или группы болезней. По её словам, это похоже на приём у узкого врача, когда можно пропустить сопутствующий недуг, который на ранней стадии никак себя не проявляет. Новая разработка предлагает анализировать весь спектр целиком, а не отдельные маркеры — по аналогии с общим анализом крови, который расшифровывает терапевт. Такой подход, по замыслу учёных, позволит не только точнее диагностировать уже имеющиеся болезни, но и давать прогноз на будущее.
Обработкой многопараметрических спектральных данных займутся нейросети, обученные на обширной базе. На сегодняшний день собраны спектры сыворотки крови более 1,5 тысячи человек — как здоровых, так и пациентов с разными патологиями, в том числе на ранних стадиях. В создании базы помогают коллеги из Самарского государственного медицинского университета, а также врачи областных клинических больниц и онкодиспансера.
Особое внимание уделяется ранним этапам заболеваний, когда изменения в спектре минимальны и легко упускаются при обычном анализе. Учёные тестируют различные нейросетевые алгоритмы, способные улавливать слабые, но устойчивые различия между группами данных.
В число патологий, которые система сможет выявлять и прогнозировать, войдут онкологические, респираторные (ХОБЛ, бронхиальная астма), сердечно-сосудистые (хроническая сердечная недостаточность, ишемическая болезнь), аутоиммунные (волчанка, ревматоидный артрит) и другие.
Разработка ведётся активно, создана научная и методическая основа. Итоговый продукт, как ожидается, будет представлять собой автономный программный модуль для установки на компьютер — без постоянного доступа к интернету, что удобно для медицинской практики. Завершить работы планируется к 2028 году.