БЕЛАРУСЬ · 02 октября 2017, 09:30 · DianaVasileva - Author в dev.by
«Первые продажи будут в Беларуси». Как создают сервис для диагностики состояния лёгких

В проекте dev.by «Как мы это сделали» белорусские стартарперы делятся с аудиторией опытом по разработке ИТ-продуктов. Медтех-стартап Healthy Networks создаёт продукт для диагностики заболеваний респираторных путей на основе нейросетей, недавно проект получил $100 тысяч инвестиций от фонда Spacemind Capital. dev.by пообщался с одним из основателей стартапа Еленой Бинецкой и узнал, почему нейронные сети могут лучше терапевта распознавать хрипы в лёгких, и когда продукт появится на белорусском рынке.   

Идея: удалённое решение для анализа звуков лёгких

— Когда моей дочке было 4 месяца, мне приходилось постоянно возить её к врачам из-за частого кашля. Это было неудобно, поэтому я начала искать удалённое решение, чтобы можно было «послушать» ребёнка дома, а запись отослать врачу, — рассказывает Елена. — Такое решение было на рынке США, но точность оценки врачом звуков лёгких, записанных на аудионоситель, оказалась достаточно низкой — около 60%.

Тогда я начала глубже интересоваться темой и выяснила, что, согласно опубликованным исследованиям, с помощью машинного анализа и цифровой обработки сигнала можно дифференцировать звуки лёгких более точно, чем это делает врач. Из-за ограничений человеческого слуха и напряжённой рабочей обстановки (шум, большое количество пациентов, мало времени) медик может допустить погрешность, а нейронная сеть — нет.

Тогда и решили создать продукт Lung Passport — мобильное приложение с электронным стетоскопом. Необходим он в первую очередь хроническим больным, которые с его помощью могут отслеживать динамику болезни, и родителям маленьких детей. Благодаря регулярной записи звуков лёгких и логированию симптомов (на это будет уходить не больше пары минут в день), хроник всегда сможет контролировать развитие заболевания и оценивать, что на него влияет. Также он сможет показать врачу сгенерированный системой наглядный отчёт — это сэкономит время и поможет подобрать наиболее эффективное лечение.

Как работает: точность в диагностике — 85%

Стетоскоп прикладывается к телу и передаёт сигнал на телефон по Bluetooth. Затем сигнал обрабатывает нейронная сеть, которая устанавливает тип хрипов. Далее мы предлагаем пользователю ответить на несколько вопросов для уточнения заболевания.

После пройденных процедур «пациент» получает текст с анализом найденных хрипов и болезней, для которых характерны зафиксированные звуки. Если в ходе диагностики выявлены какие-то отклонения, система предложит нажать кнопку «связаться с врачом» и записаться на удалённую консультацию.

В приложении есть подробная инструкция, как прослушать и записать звуки лёгких. Если человек что-то делает не так, он об этом узнает. Функция онлайн-консультации с врачом — это очень удобно, не нужно брать талончик, ехать в поликлинику и предпринимать другие действия. В Беларуси телемедицина пока не развита, но она быстро распространится по всем регионам, если начать ею заниматься.

Сейчас проект находится на стадии активной разработки и уже имеет 85 процентов точности в диагностике патологических звуков и 80 процентов — в разделении звуков на классы. Они, кстати, коррелируют с заболеваниями, но не напрямую: астма, бронхит, пневмония, ХОБЛ. Один и тот же звук может быть характерен для нескольких заболеваний, поэтому для полного анализа важен опросник.

Реализация: уникальная система для отбора признаков

В начале лета появился первый прототип стетоскопа, и сейчас работаем над второй его версией.  В решениях и алгоритмах Lung Passport присутствует техническая новизна: мы создали уникальную систему формирования и отбора признаков для классификации сигнала. Она лучше всего и в наиболее краткой форме описывает характерные изменения звуков. Исходя из наших исследований, подобная система ещё не использовалась для решения похожих задач.

— Мы изучали разные исследования про точность нейронных сетей и других средств машинного анализа и диагностики звуков лёгких. В итоге остановились на нейросетевом инструментарии CNTK для глубинного обучения и .NET, — рассказывает технический директор Алексей Каранкевич. — Для быстрой проверки гипотез используем Python: на нём написаны нейронные сети. В целом всё находится под стеком Microsoft, также есть юнит цифровой обработки сигнала. Сейчас разрабатываем мобильное приложение под Android.

Реализация решения непростая, частенько встречаются преграды. Например, пришлось потратить немало времени, чтобы сгенерировать репрезентативные признаки, достаточные для классификации на изначально небольшом наборе данных. Решили эту проблему с помощью сочетания двух факторов: постепенного наращивания датасета и упорной работы технических специалистов.

Практически вся команда, состоящая из семи человек (Data Scientist, python-разработчики, хардверный инженер и др.), работает над проектом full-time. При этом мы плотно сотрудничаем с кафедрой пульмонологии и фтизиатрии Белорусской медицинской академии последипломного образования.

Об инвестициях и заработке: «продажи начнём в Беларуси»

С инвестором Олегом Гайдуль (основатель фонда Spacemind Capital, — прим.ред.) познакомились в Imaguru. Мы долго общались и оговаривали критерии, которым должен соответствовать стартап. Когда достигли оговоренной вехи в развитии технологии, фонд проинвестировал нас на $100 тысяч.

Деньги, полученные от Spacemind Capital, пойдут на поддержку команды, разработку «железа», исследования, патентование, сертификацию устройства. В ближайшее время будем проводить испытания в реальных клинических условиях, повышать точность алгоритмов, общаться с пользователями, собирать отзывы и улучшать продукт.    

В планах — несколько вариантов монетизации (как в B2B, так и в B2C). Зарабатывать собираемся на проценте от телемедицины и на платной подписке.

Планируем заключать контракты не только с медицинскими центрами, но и со страховыми компаниями, представителями здравоохранения, стартапами в области телемедицины. Наш продукт определённо можем принести экономию государству на здравоохранении.

Через полгода, надеемся, продукт будет готов, но ещё предстоит запустить само производство девайсов. Возможно, получится начать продажи, собирая девайс «на месте», но гарантировать этого не можем. Первые продажи будут в Беларуси, и только потом — на Западе и Востоке.

Фото: Елена Бинецкая

Источник: dev.by
Нашли в тексте ошибку — выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

Обсуждение

Missing
+1

сама задумка интересная. только немного напрягает этот подход "берем нейросети, и получаем конфетку" (как-то совсем мало про обоснование адекватности их использования в такой ситуации )

Missing-male
+2

>> обоснование адекватности их использования

ну здрасте... с таким подходом 100.000$ на стартап с нейросетями вряд ли когда-нибудь получишь...

093e089c91f183049994214e7c4ed749?1398265251

Интересно бы услышать мнение авторитетных врачей на этот счет. Т.к. даже выпускники мед. учреждений на слух часто не могут распознать поднаготную.

Здесь самое главное чтобы мамы которые лечатся уринотерапией, по урокам Малахова, с таким устройством не начали самолечение, а потом с криками "дитятко помирае, это вы все врачи окоянные" не перекладывали отвественность с одного на другое. Одно дело когда "нейроночками" картиночки перекрашивает или масочки накладывает, для ржаки, а совсем другое когда это заходит на территорию таких серьезных вещей как здоровье.

Missing-male
+1

Мамы которые лечат уринотерапией и телевизором будут продолжать настаивать подорожники на скипидаре, а подобные аппы наоборот могут подталкивать пользователя обратиться к врачу, если это будет грамотно прописано в приложении. Одно дело ходить и думать, ну чот кашляю. с кем не бывает, а другое дело когда тебе в телефон пуши приходят аларм-аларм, чувак, это возможно что-то слишком нездоровое. Вот лишний раз и задумаешься сходить провериться к врачу.

093e089c91f183049994214e7c4ed749?1398265251

А если не будет "аларм-аларм"? То тогда можно не идти? А вдруг там уже начались серьезные процессы, а эта аппа пропустила их.

А если в любом случае нужно идти, то так ли важен "аларм-аларм" на телефоне? Просто появились признаки - дуешь в больницу.

Так-то для самодиогностики эта вещь ну никак не подходит. Это не давление померить. Я лично мог бы видеть это как какую-то вспомогательную вещь именно для врачей. Вот послушал доктор, ничего не услышал, аппа сказала что там возможно "аларм-аларм", тогда доктор еще раз более тщательно прослушает и попробует найти какие-то зацепки, так это или нет. Да и то, это даже больше под частные клиники будет подходить, т.к. в наших гос. учреждениях, с лимитом приема, никто этим заниматься не будет.

Так что вещь вроде интересная, но в силу специфики и профиля использования имхо очень сложно будет в реальном внедрении.

К слову в тех же США я почему-то уверен, что маловероятно что такие вещи будут внедрять для самодиагностики, т.к. 1 пропущенный случай = миллионные $ иски, потеря репутации, скандалы.

Missing-male
+1

Ну есть же пользовательское соглашение! Где можно на 143 странице прописать, что никто никому не должен.

На самом деле подобные аппы не могут в принципе считаться инструментом для диагностики процессов. Если человек собирается полностью на неё полагаться, то он сам себе злобный буратино, так можно и по гроскопу определят возможность наличия того или иного заболевания.

Аппа в моём понимании должны выдавать аларм о "возможности" того или иного риска, и призывать пользователя обратиться к врачу. В идеале, конечно, при наличии условного семейного врача, аппа вообще алармит его, отправляя данные при каких-то подозрительных случаях, врач анализирует данные и если что-то на его взгляд стремное есть в дате, вызывает юзера на приём.

093e089c91f183049994214e7c4ed749?1398265251

Ну да, только если на 143-й странице написать это, т.к. все равно никто ничего не читает. :)

Ну это понимают адекватные люди. А ведь продвижение же нужно будет как-то делать и в маркетинговой кампании скажут "Что приложение поможет в диагностике", а дальше многие ничего не услушат, не расслышат и пойдут самоврачевать. Сколько случаев пишут что ребенка уже присмерти забирают в реанимацию, а родственники прикладывали подорожник и иконку святой богородицы во исцеление, ведь врачи в заговоре, дитятку хотят на таблетки подсадить. А тут IT, высокие технологии, кампуктеры.

Вот так-то да. Имхо это в идеальном случае. Но тогда это уже совершенно другая ЦА. Я вот к примеру не могу позволить личного врача, как и большинство жителей планеты Земля. Другой вопрос что если аппарат будет показывать точность хотя бы на уровне близкому к ~99%, то тогда возможно и появится смысл как доп. мотиватора бежать к врачу. А так, лучше лишний раз сходить, вне зависимости от того что скажет нейроночка, ведь как говорится, лучше перебздеть...

Missing
-1

если результаты будет проверять человек - то вполне себе, если программа обратит внимание врача на какие-то детали, которые он может быть на глаз не заметил

Missing-male

Очевидно, что окончательный диагноз должен давать врач, но подобные штуки могут давать ему намеки на что обратить внимание, плюс в идеальном случае позволяют видеть картину развития заболевания.

Missing
-2

Меня удивляет, что все подобные "прикручивания нейронок" к серьезным проблемам ведутся у нас как-то наивно, с кондачка, по-кулибински, как в параллельном мире, очень далеком от серьезных исследований и разработок по теме, коих в мире великое множество.

Я не специалист в области диагностики легких по акустическим сигналам. Я просто набрал в Гугле "acoustic lung diagnosis neural networks". Естественно, выкатилась куча ссылок. Как обычно, процентов 80 из них будет не вполне релевантно. Но остальные 20 будут более-менее отражать ситуацию с аналогичными разработками в мире.

Я не собираюсь сейчас изучать эту проблему. Но беглый взгляд на результаты поиска (к примеру, статья "Automatic Heart and Lung Sounds Classification using Convolutional Neural Networks", см. 10-ю ссылку в результате) очень даже по теме. И даже шире -- там и про анализ акустического сигнала от сердца. И "нейронки" присутствуют. И они не просто полносвязные, а вполне себе сверточные (что, как известно многим, автоматически решает проблему отбора "хороших-характерных-информативных" признаков).

Интересно было бы знать, почему у нас так получается.

Может, все-таки, это застарелая проблема с английским? Или еще как?

Missing-male
+2

И сети не те, и для самодиагностики не подходит, и иски многомиллионные. Так раскудахтались в комментариях, как будто разрабатываемое устройство само тебе легкие вырезает, если ему что то там не понравилось. Ну стартап и стартап, ну помогает там что то диагностировать и ладно. Нормальная ж тема, чего шуметь...

Тут некоторыми вещами (другими стартапами) так восхищались, как будто они уже сейчас прямо на наших глазах чуть ли не мир изменяют. А смотришь на них, и думаешь, как то слабовато тянет реклама крыницы моцнага (или там аливарии какой - не помню уже) на то обещанное революционное изменение мира. (ничего не имею против, просто хочется верить, что это далеко не максимум раскрытия потенциала идеи ;)

Поэтому всему своё время. Как там говорится, весна покажет...

220b18ebcbc6b461570af69990356f74?1534261119
AnthonyBY
– iOS Developer в Лаборатория А

+1

Очень интересная задумка. Молодцы.

Как тут заметили некоторые умники, нейронную сеть действительно нужно какой-то сперва обучить, и состатьи не совсем понятно как вы это делаете (на каких данных она обучалась и откуда цифра в 80%). То бишь для зарубежных публикаций врача для консультаций в тиму взять.

Думаю за 100К можно начать и под iPhone разрабатывать. А если уже iPhone, то там другие чипы как понимаю (я в этом прафан конечно), с BLE 4, они немножко дорожке, но прототипы лучше уже с ними делать. Под iOS аппу быстро запилите

p.s. клёвая паяльная станция

p.p.s. "коврик для резки" для модных фоток тоже нужно купить )

Рынок жирный, успехов проекту

Missing
-1

Ребята просто гении:).

80/85 процентов точности диагностики - это очень круто. Конечно, если эти данные получены в результате официального исследования утвержденного минздравом и проведенного в учреждениях лицензированных для этого согласно требованиям многочисленных протоколов. Естественно, медицинские данные использовавшиеся для тренировки нейронной сети были предоставлены врачами в рамках исследования, конечно, после подписания всеми испытуемыми информированного согласия на участие в исследовании. Вскоре, наверное, результаты исследования будут опубликованы в рецензируемом научном журнале. Ведь если вышеописанные условия не соблюдались, то цифры 80/85% означают просто фейк.

И еще поражает скорость работы команды. Всего за несколько месяцев нужно не только выпустить продукт, а еще и внести изменения в законодательство страны, которые позволят врачам заниматься удаленной диагностикой (на сегодняшний день это просто незаконно). Естественно, после этого минздраву придется разработать соответствующие протоколы оказания мед. помощи удаленно, разработать стандарты для сертификации систем дистанционной диагностики. После этого останется провести клинические исследования данного изобретения для оценки соответствия его этим пока еще несуществующим в РБ стандартам. И только потом можно будет начинать пытаться показывать девайс неким медицинским организациям.

Ведь если все вышеописанное не будет выполнено, то данное устройство будет называться просто игрушкой и ни один дипломированный врач не согласится брать на себя ответственность за целых 15/20% ложных результатов диагностики (а это сотни - тысячи - десятки тысяч ошибок в день при массовом использовании), естественно, за некоторые из ошибок придется объясняться перед прокурором.

Например, знаменитый Watson из некоей IBM (над разработкой которого работали ведущие специалисты нашей планеты как в области медицины, так и анализа данных), показывает намного более впечатляющие результаты в диагностике рака, но при этом никто из компании IBM не додумался допускать его к самостоятельной диагностике пациентов. Странно, правда?

Но, получить на вот это 100000$ - это, действительно, круто:).

F66e33f1b11b0312e10c2ed1a9e39188?1534206201
Sergey Bodrov
– инженер-программист в Новатех

-1

А какой процент точности диагноза у типичной тетеньки-терапевта с православным календарем и яркими брошюрками вместо медицинских справочников?

Missing

Судя по всему, абсолютно достаточный для того, чтобы государство разрешало ей лечить своих граждан.

Возможно, у выпускников Гарварда и Йеля точность диагностики будет повыше, но, они почему-то избегают "жирных" медицинских рынков стран четвертого мира с социально-ориентированной бесплатной общедоступной медициной.

Никто не мешает Вам получить мед. диплом (можно даже не белорусский) + научную степень (можно даже где-нибудь в Швейцарии), а потом показать свой класс в диагностике болезней электората одной из самых пьющих стран мира с перманентно стагнирующей экономикой.

Несомненно, экспертные мед. системы работающие на принципах ИИ - это перспективно и спустя некоторое время они займут достойное место в работе врачей. Но, разработка подобных систем удел серьезных дядей с академическим бекграундом, большими бюджетами и огромным административным ресурсом, а не разных "стартаперов-python-разработчиков..." даже приблизительно не понимающих принципов работы предметной области. Тоже самое относится, например, к сфере разработки ядерных и термоядерных реакторов, авиационных двигателей, космических ракет и пр. "Спички детям не игрушка".

Missing

Г-н rety. Вы мне просто возвращаете веру в Человечество (в части, касающейся ИТ РБ). Прокомментирую лишь самое важное, на мой взгляд.

==================

Технически- Статистически:

(а) Без указания количества разных классов (диагнозов), оценка 80% не говорит почти ни о чем.

(б) Типичная ситуация (если классов 2, условно - больной и здоровый). В больнице здоровых нет, поэтому пишем данные о здоровых с себя, друзей, знакомых, родственников. Предположим набрали 80. Из больницы взяли 20 записей акустики больных.

(в) Разрабатываем "очень умный" алгоритм распознавания (на "нейронках" или хотя-бы на старых-добрых SVM, Random Forest, kNN, Logistic Regression и т.п.).

(г) Тестируем и получаем аж 80%! Ура. Планируем захват рынков. Пишем в dev.by

(д) Заменяем "умные алгоритмы" на случайный (у нас - рандОмный) выбор диагноза или просто тупо выдаем ответ "здоров" на каждый случай, без всяких "нейронок" и прочих изысков. Просто всегда печатаем "здоров" вместо "Hello, World". Удивительно, но получаем те же 80%!

(е) Читаем основы статистики, понимаем, что такое дисбалланс выборки, коррекция представительства в test-set, забираем остатки инвестиций, тихо сворачиваемся, взрослеем, умнеем, трактуем выданные $100K как грант на образование, читаем статьи на английском и начинаем что-то более умное.

Так бывает часто. И не обязательно злонамеренно. Просто по незнанию, по наивности.

Использование в медицине.

Все, что используется в медицине подлежит клиническим испытаниям и сертификации. Это долго и дорого. Один мой знакомый пытался это пройти в РБ с его инновационной керамикой для зубных протезов. Убил кучу денег и после 3-х лет сдался. Хотите пройти клинические испытания даже за рубежом -- успехов вам!

Ошибки диагностики, юридическая ответственность, суды, компенсации:

Я однажды наблюдал эту цепочку в одном из известных мед. учреждений Беларуси (врач-гистопатолог просмотрел рак, человек умер, родственники подали в суд).

Кстати, надеюсь авторам известно, что убийца номер 1 мужского населения на планете - это рак легкого и диагностические признаки его - это легкий кашель, одышка, потеря аппетита (да, он не болит, и это тоже проблема). Это надо понимать. Я бы уж точно не согласился маркетировать этот продукт на Западе с перспективой многомиллионных исков. А у нас такие вещи просто не покупаются. Условно говоря, денег даже на йод и зеленку не всегда хватает.

Missing

PS. И несмотря на все сказанное, лично я приветствую эту разработку и ее инвестора.

Потому что если инвестировать только в замечательные проекты по разработке софтин, которые подрисовывают вам прикольные "ушки" на экране смартфона, то может постепенно наступить очень неприятная ситуация, когда, к примеру, привозит (не дай Бог) инвестор свою жену или ребенка в больницу, а там вместо лечения -- берут смартфон и подрисовывают им "ушки" или окрашивают ногти в радостные цвета. Я думаю, что инвестору это сильно не понравится. Но он ведь сам сделал такой выбор...

Missing

Еще раз перечитал статью и еще больше зауважал ребят:).

Они еще и на Западе с Востоком собираются зарабатывать.

То есть, не имея на руках устройства и даже аналогов одобренных для медицинского применения в цивилизованном мире, не имея клинически апробированной методики, они уже готовятся проходить сертификацию в других странах (к слову в каждой отдельно взятой стране, это занимает обычно от года до нескольких лет для изделий выпущенных серьезными производителями)... Просто молодцы.

Missing

@rety

""

Но, разработка подобных систем удел серьезных дядей с академическим бекграундом, большими бюджетами и огромным административным ресурсом, а не разных "стартаперов-python-разработчиков..." даже приблизительно не понимающих принципов работы предметной области. Тоже самое относится, например, к сфере разработки ядерных и термоядерных реакторов, авиационных двигателей, космических ракет и пр. "Спички детям не игрушка".

"""

Вот наглядный пример национального характера сейчас. К сожалению, таких, скажем мягче, всепропальщиков все еще очень много в Беларуси, России и Украине.

Открою тайну - серьезные дяди с большим бюджетом, конечно, делают разные красивые штуки. Но им не интересно давать их людям из ""электората одной из самых пьющих стран мира с перманентно стагнирующей экономикой"". Им вообще хотелось бы чтобы этот электорат исчез полностью, за исключением образованных молодых людей, которые поедут туда вкалывать (относительно) по дешовке для разработки этих красивых штук. Я говорю как человек, который жил и работал у этих больших дядей как раз таким ученым-разработчиком.

Все что вы сказали про сертификацию, публикации, проверку и внедрение технологии, это все правда. Но это просто детали и преграды, которые этот проект, очень надеюсь, пройдет. Единственная возможность для конкуренции Беларуси с "цивилизованным миром" это быстрое принятие и продвижение инновационных проектов, даже если они сделаны на коленке, и очень сильная поддержка тех из них что смогут выжить. И ещё: чтобы выжить в этом мире, надо этого хотеть, а не думать про доброго дядю.

Ребятам успеха, упорства и довести проект до реального устройства. 100K$ просто смешные деньги для стартового капитала компании, но в условиях РБ могут что-то сделать.

7fbdf872788c89855028f119a8851c49?1524586023

Вот кстати конкуренты https://www.facebook.com/CloudSteth/


Авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарии

Использование материалов, размещенных на сайте, разрешается при условии прямой гиперссылки на dev.by. Ссылка должна быть размещена в подзаголовке или в первом абзаце публикации.
datahata — хостинг в Беларуси