Mokslininkai sukuria AI pagrįstas tabletes, kad tiksliai diagnozuotų virškinimo trakto vėžį

Programa „Naujos mokslinių tyrimų sienos“ netradiciniais būdais sujungia disciplinas, kad ištirtų naujas kryptis, kurios išplečia mokslinių tyrimų ribas ir gali turėti didelį poveikį, "

Vadovaujant profesoriui Wahidui, Šis įdomus biomedicinos inžinerijos projektas, skirtas patobulinti vėžio diagnostiką, įtraukia į novatorišką ir platų mūsų talentingų tyrėjų patirtį, sustiprinti mūsų indėlį sprendžiant pagrindinius sveikatos iššūkius visame pasaulyje “.

Karen Chad, Tyrimų viceprezidentas, „USask“ inžinerijos kolegija

Komandoje taip pat yra pagrindinis tyrėjas Kivenas Lukongas, biochemijos docentas, mikrobiologija ir imunologija, ir Paulius Babynas, medicinos vaizdų profesorius, tiek medicinos kolegijoje, taip pat Francis Bui, elektros ir kompiuterių inžinerijos docentas. Svetlana Yanushkevich iš Kalgario universiteto, dirbtinio intelekto ekspertas, bendradarbiauja įgyvendinant projektą.

Nors belaidžių kapsulių technologija naudojant mažas kameras šiuo metu yra vienintelė galimybė fotografuoti 3–10 metrų ilgio plonojoje žarnoje, dabartinių prietaisų negalima tiksliai sekti žarnyne, todėl gydytojams neįmanoma nustatyti vėžio vietos, polipas, arba kraujavimas.

Nevalingi plonosios žarnos judesiai dar labiau apsunkina kapsulės progreso nustatymą.

„Tai tarsi bandymas stebėti kažką tamsoje be atskaitos taško, arba kur patys atskaitos taškai nuolat juda, "sakė Wahidas." Štai kodėl per 20 metų nepasikeitė belaidžių kapsulių technologijos techninė ir lokalizacijos pusė, nors vaizdo kokybė, belaidis perdavimas, diagnostikos įrankiai, ir programinė įranga patobulėjo “.

Kuriant „SmartCap“, Wahido komanda taiko „laboratorijos mikroschemoje“ metodą-į vieną mikroschemą integruoja kelias laboratorines funkcijas, įskaitant kraujo mėginių analizę.

Turėdamas daugiau nei dvigubai daugiau akumuliatoriaus energijos nei įprastos belaidės kapsulės, „SmartCap“ 24 valandų baterija leidžia aptikti iki žarnyno kelionės pabaigos, geresnių rezultatų dėl mažos galios fluorescencinių jutiklių, multispektriniai šviesos jutikliai, ir lokalizacijos technologija-visa tai kuriama Wahido laboratorijoje.

Borto fluorescenciniai jutikliai aptinka švytėjimą, kurį sukelia specialūs dažai, švirkščiami į pacientą, kad susietų su specifinėmis vėžio ląstelėmis, nustatyti vėžį ir jo vietą realiu laiku. Daugiaspektrinis jutiklių matrica, analizuodama kraujo spalvą, nustato kraujo, praeinančio per kapsulės išpjovą, hemoglobino koncentraciją ir prisotinimą deguonimi, nurodo, ar kraujavimas yra aktyvus, lėtinis, arba krešulys. Siekiant pagerinti tikslumą, naudojami giliai besimokantys AI metodai.

Maži vaizdo jutikliai, pritvirtinti prie kapsulės šoninių sienelių, ir „skaitmeninio vaizdo koreliacijos technologija“-pasiskolinta iš technikos, naudojamos optinėje kompiuterio pelėje, siekiant koreguoti jos judėjimą su žymekliu-stebi kapsulę realiu laiku. Mažas greitis ir kapsulės orientacijos matavimo vienetas suteikia duomenų, padedančių lokalizuoti naviką.

Norėdami pašalinti galimus klaidingus teigiamus rezultatus, integruota maža standartinė kamera, bet dažniausiai liks miego režimu, suaktyvinamas tik tuo atveju, jei AI mikroschema įtaria piktybinį naviką.

Komanda pateikė paraišką patentuoti multispektrinį masyvą, ir planuoja sekti pavyzdžiu naudojant fluorescencijos aptikimo ir lokalizavimo technologijas, taip pat pati „SmartCap“.

„Jei tai pavyks, šią technologiją galėtumėte naudoti daugelyje kitų įsisavinamų jutiklių ir implantų, netgi pritaikyti jį naudoti požeminėje kasyboje ir gręžiniuose, arba naftos pramonėje, siekiant aptikti ir lokalizuoti dujotiekio nuotėkį, “, - sakė Wahidas, kuris tikisi, kad „SmartCap“ prototipas bus paruoštas per dvejus metus.

Kitas žingsnis - surasti pramonės partnerį, kuris investuotų į naujo produkto pristatymą į belaidžių kapsulių endoskopijos rinką, kuri šiais metais turėtų pasiekti 650 milijonų JAV dolerių ir sparčiai augti senstant pasaulio gyventojams.

• Artumas prie natūralios aplinkos yra naudingas mišiniais maitinamiems kūdikių žarnyno mikrobiomams
• Tyrimas fermentuotų daržovių vartojimą sieja su mažu mirtingumu nuo COVID-19