Выпускница факультета прикладной математики, информатики и механики ВГУ, кандидат технических наук Мария Демченко разработала систему, которая выбирает алгоритм лечения сердечно-сосудистых заболеваний. При этом учитывается динамика лечения и выздоровления пациента.
Разработка стала результатом кандидатской диссертации изобретателя, защита которой состоялась в сентябре 2022 года в Нижнем Новгороде. Научный руководитель — доктор технических наук, профессор кафедры математических методов исследования операций факультета ПММ ВГУ Ирина Каширина.
Сегодня Мария Демченко — специалист по машинному обучению компании ITentika. Система основана на методах машинного обучения и обучения с подкреплением.
«Предполагается наличие модели, представляющей собой «агента», который взаимодействует с окружающей средой «методом проб и ошибок». С помощью своих действий и обратной связи — вознаграждений за поступки — агент учится понимать, какие его стратегии являются выигрышными, а какие могут привести к неблагоприятному исходу», — рассказывает Мария Демченко.
В итоге для каждого состояния окружающей среды разрабатываются оптимальные стратегии. Для пациента, в зависимости от его физического состояния, это будет наилучшим вариантом лечения. Мария Демченко отмечает, что для стабильной работы системы возможны дополнительные доработки.
«Они, в основном, относятся к тому, чтобы внедрить в систему специализированные медицинские справочники и правила, провести валидацию на уровне медицинских экспертов, разработать алгоритмы обработки уникальных медицинских случаев и так далее», — перечисляет кандидат технических наук.
Апробация системы проводилась на данных пациентов международной деперсонифицированной базы MIMIC III. База в открытом доступе и содержит обезличенную информацию, связанную со здоровьем более 40 000 пациентов, находившихся в отделениях интенсивной терапии медицинского центра Бет Исраэль Дьяконесс (учебная больница Гарвардской медицинской школы в Бостоне) с 2001 по 2012 год. База данных включает такую информацию, как демографические данные, измерения показателей жизнедеятельности пациента, результаты лабораторных исследований, назначаемые процедуры, лекарства, заметки лиц, осуществляющих уход, отчеты о визуализации, смертность (в больнице и вне ее). Все пациенты были с диагностированным атеросклерозом.
Вычислительный эксперимент показал, что если бы система, разработанная Марией Демченко, применялась на практике для этих пациентов, то большинству из них удалось бы назначить и более эффективное лечение. Это позволило бы снизить срок пребывания пациентов в больнице. По сравнению с известными стратегиями лечения, назначаемыми врачами, метод, предложенный системой Марии Демченко, намного продуктивнее. Поэтому уже в ближайшее время он может применяться в практической медицине.
Реклама. Рекламодатель: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», vsu.ru