БЕЛАРУСЬ · 12 апреля 2018, 09:02 · DianaVasileva - Author в dev.by
«Когда-то и руки перед операцией мыть было инновацией». Два минских хирурга создают нейроинтерфейс

Два хирурга-интерна Дмитрий Белоус и Дмитрий Король уже освоили MATLAB, Arduino и, если понадобится, возьмутся за Python. Как говорят сами врачи, если ИТ не идёт в медицину, значит медицина будет покорять ИТ. На хакатоне Tech for Life они самостоятельно разработали устройство для измерения электрической активности головного мозга и получили в награду 1000 бел рублей. dev.by поговорил с хирургами об их смелой задумке изменить существующий нейроинтерфейс.

Слева - Дмитрий Король, справа - Дмитрий Белоус

«Узкий специалист подобен флюсу»

Основатели Epitraker увлекаются робототехникой, радиоэлектроникой, анализом данных и нейротехнологиями. Дмитрий Король, например, был медицинским консультантом в двух белорусских стартапах. А сейчас вместе с напарником работает над собственным проектом, который поможет улучшить лечение пациентов с эпилепсией.

На вопрос, зачем хирургам понадобилось погружаться в стартап-среду, он отвечает фразой Козьмы Пруткова: «Узкий специалист подобен флюсу: развит только в одну сторону. Поэтому мы стараемся развиваться в разных направлениях. К тому же мы видим, что ИТ-индустрия не очень активно идёт в медицину, поэтому мы, медики, сами идём в ИТ».  

По подсчётам врачей, в мире около 39 млн человек страдает от эпилепсии, а в Беларуси эта цифра равняется примерно 2 эпилептика на 100 человек. «Официальная статистика может не показывать настоящую картину. Некоторые пациенты просто боятся обращаться в больницу, потому что у них потом могут быть проблемы с трудоустройством», — поясняют хирурги.

В мире уже существуют носимые устройства, которые снимают электроэнцефалограмму. Первоначально их разрабатывали для медицинских целей, но сейчас в основном используют не по назначению — в сегменте развлечений (для медитации, воздействия на игры мыслями и выражением лица игрока и пр.). А белорусы намерены вернуть их обратно в медицину.

— За год мы посмотрели много устройств, представляющих собой нейрогарнитуры: Muse, NeuroSky, Emotiv и пр. И пришли к мнению, что их мощностей будет достаточно для поставленных нами задач: анализа спайков (патологические всплески электрической активности) в головном мозге и их интерпретации.

Нейроинтерфейс, не привлекающий внимание

— Стандартные методы электроэнцефалограмм с классическими шапочками на голове не позволяют сделать этот способ диагностики повсеместным. К тому же невозможно каждый день ходить в такой шапке и не привлекать внимание, поясняют собеседники. — Поэтому мы хотим упростить нейроинтерфейс и применить существующие гаджеты для лечения эпилепсии.

Решение белорусских медиков состоит из нейрогарнитуры (это могут быть очки, обруч и пр.), которая синхронизируется со смартфоном, и мобильного приложения с разным интерфейсом для врача и пациента. Врач дистанционно сможет следить за состоянием пациента и корректировать его лечение.

Носимое устройство в режиме реального времени будет вести подсчёт эпилептиформной активности и передавать данные в облако. А специальные алгоритмы — анализировать волны, ответственные за эпилепсию. Данные энцефалограммы по возможности будут интегрированы в электронную медицинскую карту пациента.  

— Если наши алгоритмы выявят какие-то отклонения от нормы, врачу и пациенту придёт оповещение. На графике отобразится, как и во сколько начались изменения в мозговом процессе. И специалист, видя это, сможет провести опрос: что пациент делал в этот момент. Если он, например, смотрел телевизор, то лучше на некоторое время от этого отказаться.

Также ребята планируют привязать к продукту нейрофидбэк — один из вариантов биологической обратной связи. Эта терапия представляет собой «физиологическое зеркало», в котором отражается активность головного мозга. Видя эти данные, мозг автоматически подстраивается и меняет свои ритмы. На этой технологии основаны многие приложения по медитации.

Техническая реализация

На хакатоне хирурги на Arduino собрали работающий прототип электроэнцефалографа, который считывает активность головного мозга и выводит результат в виде графика на экран компьютера.

— Мы два хирурга, что с нас взять на хакатоне? Во время питча идей мы вышли на сцену и заявили, что именно хотим сделать, но никто к нам не пришёл. И, как говорится, если никто не хочет тебе помочь, значит делай сам.

Полгода назад Дмитрий Белоус дома собрал электрокардиограф. А на хакатоне модифицировал его, добавил пару операционных усилителей, отфильтровал сигнал, и получился электроэнцефалограф

— Я долгое время изучал методы анализа временных рядов, которые можно применить для обработки электроэнцефалограммы, — объясняет он. — Эти методы нашли широкое применение в различных отраслях, но до медицины ещё не добрались.

Пообщавшись с менторами на хакатоне, ребята нашли нужный им метод анализа данных. Предварительно обработанная вейвлет-анализом электроэнцефалограмма будет анализироваться свёрточными нейронными сетями на наличие эпилептиформной активности.

Награждение на хакатоне Tech for Life

Также эксперты посоветовали врачам перебраться из MATLAB в Python. А в бизнес-части — отложить идею разработки собственного устройства и работать с теми гарнитурами, которые уже присутствуют на рынке.

Если существующие нейрогарнитуры не будут подходить под определенные критерии, тогда стартаперы продолжат разрабатывать собственное устройство.

— Мы общаемся с неврологами, спрашиваем, в каком виде им предоставить данные, какой интерфейс они хотели бы видеть. Библиотеки данных электроэнцефалограмм есть в открытых источниках, американские неврологические клиники настроены на то, чтобы ими делиться. Сейчас мы в поиске разработчиков, которые умеют работать в пакетах анализа данных и могут сделать блок анализа на Python.  

Регулирование медицинских девайсов

Монетизация — это вопрос, который не покидает медиков. По их словам, им хотелось бы иметь бонусы от реализации проекта, но это не главное: «У нас нет цели сделать продукт как можно быстрее и получить от этого прибыль. Это делают разработчики аппаратуры для игровой отрасли. Наша цель — это лечение».

— Большинство стартапов не идут в медицину, потому что понимают, что здесь много тонкостей в регулировании на государственном уровне. В каждой системе здравоохранения работает разная модель монетизации. Где-то лучше продавать устройства напрямую пациентам, а где-то — через клиники и врачей.

Тем не менее в мире наступает либерализация регулирования медицинских девайсов и приложений, считают стартаперы. С каждым годом становится всё легче получить лицензирование.

В Беларуси активно развивается телемедицина. Почти во всех клиниках есть интернет и возможность проводить онлайн-консультации. Поэтому особых препятствий для внедрения Epitraker в белорусских больницах не должно быть, считают авторы проекта.

— Те медики, с которыми мы общались, сказали, что наше решение перспективно. Многие из них сами занимаются разработками в информационной сфере. На том же хакатоне мы встретили много врачей, которые готовы сотрудничать.

А вообще, время ведь движется. В начале нулевых было странным увидеть на улице человека с мобильным телефоном. Потом появились Bluetooth-гарнитуры и фитнес-трекеры, которые тоже не сразу были приняты обществом. Мы верим, что через пару лет, увидев на улице человека с нейрогарнитурой, люди будут воспринимать это как обычное явление.

Рынок, на который мы хотим выйти, находится в зачаточном состоянии. Специализированных продуктов в этой нише почти не выпускают. Касательно эпилепсии, существуют браслеты, которые отправляют врачам и родственникам уведомление, если у пациента случился эпилептический припадок. И всё на этом. Помимо РБ мы также смотрим и на другие страны: Америку, Россию, Европу.   

Инновации в медицине: когда-то и руки мыть было в новинку  

По словам стартаперов, искусственный интеллект может быть как помощником врача, так и недругом, который уже ставит вопрос о будущем некоторых профессии.

— Рутинные медицинские задачи, например, ведение хронических заболеваний, предварительную диагностику можно и нужно оптимизировать. Благодаря развитию технологий, машинное обучение уже сейчас способно анализировать гистологические срезы с точностью, равной опытному патологоанатому. А вот ту часть медицины, где необходим опыт врача, его интуиция, клиническое мышление ИИ заменить не сможет.

Свременные технологии нужны медицине, и лучше их принять, чем отвергать, и оставаться позади других, считают хирурги.

— Когда-то мыть руки перед операцией было в новинку, а сейчас стерильность — одно из главных условий. Может кто-то и может поставить диагноз ухом, но есть же стетофонендоскоп. Вообще, многие инновации, особенно в медицине, встречались негативно. Прививки тоже долгое время не хотели делать. Внедрили эту практику с помощью авторитарного желания правительства Англии в 18 веке.

Собеседники уверены, что успешность медицины зависит от того, насколько общество и сами врачи будут открыты к принятию новых технологий.

«Учитывая открытость нашего общества к телемедицине, подписание нового декрета о ПВТ, есть надежда, что Беларусь будет хорошей средой для развития медтех-стартапов», — говорят они.

Что предстоит сделать?

План на ближайший год стартаперы составили по графику Гантта. За это время они намерены сделать рабочий прототип продукта и протестировать его.

— Мы столкнулись с тем, что, если делать проект маленькой командой, то это будет очень долго. Если мы не найдём программистов, то придётся самим учить Python, а это займёт ещё год. Когда крутишься в профессиональных кругах, понимаешь, насколько глупо что-то делать одному. Поэтому сейчас мы в поиске команды. Для сборки функционального прототипа нам нужна помощь Python-разработчика и Data Scientist.  

 

Связаться со стартаперами можно в Telegram: @belousd

Фото: Андрей Давыдчик, SPACE, из архива героев.

Источник: dev.by
Нашли в тексте ошибку — выделите её и нажмите Ctrl+Enter.
Новые комментарии
Вот смотрите, многие вещи как бы на поверхности. Любой адекватный опытный ИТ-шник вам скажет, что все эти ассоциации ИИ, федерации и прочие профанации, всё это шелуха никому не нужная, и нужная если только для ЧСВ их председателей и членов советов. Сейчас самая насущная необходимость при строительстве ИТ-страны это кадры. И это не только и не столько кадры для ПВТ. Эта не та проблема, которая сейчас закрывается кадрами из россии, украины и даже возвращенцами из США, как здесь. Есть более глобальная проблема с кадрами. Если мы меняем экономику, строим ИТ-страну, то это проблема с ИТ-кадрами для всей экономики: начиная от крупного ИТ-менеджмента ИТ-директоров до последней тестировщицы и сисадмина. И не только их. Сейчас каждый второй специалист должен быть отчасти ИТ-шником. Если мы берем МАЗ или БелАЗ, то в ИТ-стране это уже не будут предприятия в их нынешнем понимании. Они должны стать ИТ-компаниями, как у Маска. Вон точно так же, как идея Грефа - Сбербанк это ИТ-компания с банковской лицензией. Поэтому на МАЗе в ИТ-стране должно работать не 0,5% или 0,05% ИТ-шников, как сейчас (не знаю точно, да это не важно, главное - суть), а 50%, а может и больше. Пусть это не будут все 50% программистов и тестировщиков. Но в любом случае это будут 50% ИТ-шников - людей разбирающихся в ИТ, в современной цифровой экономике и цифровом бизнесе. Вот тогда это будет предприятие ИТ-страны. Тогда хотя бы теоретически появится возможность конкурировать с мировыми компаниями. Пусть даже с тем же Маском. А теперь давайте прикинем, какое количество ИТ-шников в таком случае необходимо в разрезе всей страны? Поэтому толковые уважаемые люди вроде Лознера (или неуважаемый я уже десятый год) и говорят про современный ИТ-университет национального масштаба. Пусть он будет называться как угодно - "ИТ-академия", "ИТ-кластер", пусть он будет построен с нуля или на базе БГУИР, образовательного центра ПВТ или Белхарда или ещё какого-нибудь - это всё уже вторичные вопросы... Пока речь про стратегию и концепцию... Но этот ИТ-университет нужен и должен создаваться с конкретной целью - кадры для ИТ-страны. Не для ПВТ, как сейчас, куда идут лучшие кадры, но который работает на себя, для себя, а не в интересах развития предприятий остальной экономики. И не так как сейчас для остальной экономики - куда идут лузеры не попавшие в ПВТ, которые растворяются в этих 0,05% описанных выше и ничего не могут изменить на предприятиях и делают тоже самое, что и остальные - тупо плывут по течению госрегулирования. Поэтому только когда все предприятия станут одним большим ПВТ - это и будет ИТ-страна. Так казалось бы, что мешает взять не эту девочку, которая при всём к ней уважении, но я не понимаю, какое вообще отношение может иметь к ИТ-стране, а нанять какого-нибудь Богуша или Цепкало. Неужели если взять все их навыки и знания в области управления глобальными процессами такого масштаба (на уровне целого государства), знания в управлении образовательным процессом, те связи, которые есть у этих людей (сравните это всё – с девочкой-пекарем, ещё раз никого не хочу обидеть, просто по фактам и реальному положению вещей) и к этом всему добавить ИТ-экспертизу Мамоненко и его людей, его связи с белорусским ИТ-сообществом и бизнесом – неужели такой союз не смог бы поднять подобный проект? Или хотя бы начать этот проект. Что б остальное ИТ-сообщество + государство подхватило. Проект ИТ-университета, проект, который был бы вкладом в ИТ-страну намного большим, чем любая очередная ассоциация – как бы она там не называлась “искусственного интеллекта”, “блокчейна” и чего там ещё. Почему же они не делают это? Отчасти ответ уже прозвучал выше. Эти все топы и владельцы ИТ-компаний получается, если так по-честному брать - вруны и лицемеры. На самом деле им не нужна ИТ-страна. Какие бы они красивые статьи не писали и интервью не давали. Потому что сами принципы построения ИТ-страны идут в разрез с их интересами. Ведь если будет создан такой университет, сразу встанет вопрос, куда отправлять лучших выпускников? Куда отправлять лучшие кадры? Ведь речь не только про молодежь. А выпускников и квалифицированные кадры надо отправлять в реальный сектор экономики: на МАЗы и БелАЗы и прочие предприятия. В школы, больницы, университеты, органы власти, армию и милицию – всюду отправлять. Что бы во всех сферах создавать ИТ-страну. Так какой владелец ИТ-компании согласиться тратить свои ресурсы на создание такого университета, если потом выпускники должны будут идти не к нему? Нет, на самом дели эти вышеназванные топы и владельцы ИТ-компаний блюдут исключительно свои меркантильные интересы. И им нужен моментальный, краткосрочный эффект. Поэтому занимаются мелким пиаром. Много говорят высоких красивых слов. Но делают гораздо меньшие шаги. Вроде найма не совсем понятной девушки не особо понятно для чего, но не забывая при этом добавить какие то высокопарные слова про “ИТ-страну”.
mihail_che
20.07.2018 в 12:41
Belarusian Dream. Белоруска училась за деньги Госдепа, работала в Нью-Йорке, пекла хлеб в Аризоне, получила американский паспорт — и вернулась строить ИТ-страну

Обсуждение

Missing
+4

Удачи парням! Похоже, они знают, что делают

778411bcf86792f6d344f9a33d04c833?1532046247
+1

Хочу в команду, была такая идея но для других целей, однако любая идея применения Hi Tech в медицине это уже гениально.

Missing-male

>Для сборки функционального прототипа нам нужна помощь Python-разработчика и Data Scientist.

Контакты какие-нибудь опубликуйте :-)

Ad51675e02d0f84e3e671403597c4d38?1532046198
+2

Спасибо за замечание, контакт добавили, смотрите выше)

Missing
-1

Ребята молодцы, понимают, что лучше пилить какой-нибудь бюджет, чем сидеть на приеме в поликлинике и лечить электорат за копеечную зарплату.

Но, поскольку никакого бюджета у них нет и не будет (даже в перспективе), проект мертворожденный.

Ради интереса можно промониторить статьи dev.by или других бел. ресурсов на тему инновационных проектов в медицине - ни один не вышел из стадии детских поделок.

Причина проста - денег на медицину с стране нет (ни у государства, ни у пациентов).

А там, где деньги есть "разработчиков-специалистов" из стран четвертого мира никто и близко к пациентам не подпустит, многомиллионные иски никому не нужны.

Cd80fc002ca1a97ebd5784b80586f09c?1532046079
andd3dfx
– Senior Software Engineer в EPAM

Насчет нейроинтерфейса: насколько знаю - измерять поля обручами или прочими бесконтактными катушками - не особо вариант. Надо вроде нормальные электроды клеить на кожу (если вживлять не хочем), чтобы потенциалы мерять. Поэтому получается, что для всяких волосатиков - не особо подходит - т.к. пробривать надо. Это во первых

Также, видел как-то схему электрокардиографа хорошего - там специально еще надо контакт например на ногу - чтобы наведенные помехи лучше фильтровать. В итоге получается не очень мобильно.

Но в любом случае - попытка борьбы с эпилепсией - это гут, благое начинание, молодцы парни


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