Многодетный отец и опытный врач-неонатолог из Улан-Удэ Эрдыни Балданов стал автором проекта Bilimer — приложения для определения желтухи у младенцев в домашних условиях. Желтуха — коварная болезнь. Если ее пропустить, это может повлечь за собой тяжелые последствия. Сервис на основе машинного обучения работает с точностью в 86%, — это уровень опытного врача. Технологии помогут увеличить ее даже до 92%. А когда приложение получит статус медицинского изделия, его смогут использовать и участковые педиатры.
Желтуха опаснее, чем кажется
У 60–80% новорожденных бывает желтуха. В крови повышается уровень пигмента билирубина и окрашивает кожу и склеры глаз в желтый цвет. У участковых педиатров в России редко есть билитест — прибор для замера билирубина у детей. Без замеров они могут пропустить рост уровня билирубина. Это токсичное вещество, которое может снизить активность ребенка, его рефлексы и сосание груди.
Есть исследования, которые показывают прямую связь запущенной желтухи с последующими частичным поражением мозга и неврологическими болезнями. Это ДЦП, снижение интеллекта, тугоухость, нарушения физического и психомоторного развития.
В России мам с детьми выписывают из роддома рано — уже на третьи сутки. А анализ крови на билирубин планово делают только в возрасте двух месяцев. Поэтому в промежутке появляется опасное окно. На седьмые — десятые сутки билирубин достигает пиковых значений, и это легко пропустить.
Во многих поликлиниках нет даже прибора билитест, который замеряет уровень билирубина. Он дорогой, и медучреждения им оснащают редко.
Приложение определит желтуху дома
Приложение Bilimer позволяет родителям поймать опасный симптом, вовремя обратиться к врачу и оказать ребенку квалифицированную помощь. Самолечение недопустимо.
Следить за цветом кожи ребенка важно как минимум с рождения до 30 дней жизни, но бывают редкие случаи, когда желтуха проявляется и в 2–3 месяца.
Чтобы сделать хороший снимок и эффективно определить состояние ребенка, важно придерживаться нескольких правил:
— использовать смартфон не старше 2017–2018 года из-за особенностей камер;
— делать снимки в освещенном помещении, в идеале — днем у окна;
— приблизить телефон к ребенку, чтобы его кожа занимала минимум 80% снимка;
— убрать яркие предметы, которые могут оттенять снимок, — например, использовать белую или телесную пеленку вместо желтой или синей;
— сделать три снимка, из которых приложение выберет оптимальный.
Желтуху лечить несложно: ребенка кладут под специальную лампу, которая светит длиной волны 420 нанометров. Под действием этого света в коже происходит биохимическая реакция, которая нейтрализует токсический непрямой билирубин, превращая его из жирорастворимой формы в водорастворимую.
Врачи, которые каждый день смотрят новорожденных, умеют определять уровень билирубина на глаз. Конечно, они всегда подтверждают данные лабораторными методами. Но мнение эксперта не менее важно.
Как обучали приложение
Чтобы добиться уровня точности 86%, в приложение загрузили данные 5000 детей. Каждого ребенка снимали три раза по определенному алгоритму. Получилось 15 000 кадров. Большую часть снимков Эрдыни Балданов сделал самостоятельно. Часть — его коллеги.
Снимки сравнивали с эталонным показателем, доказанным биохимическим анализом крови или показателем билитестов.
В данных учитывается возраст ребенка и уровень билирубина. На 20% снимков — здоровые дети. На них систему учили видеть здоровый оттенок кожи. Системе дали таблицу, по которой ранжировали пациентов. Было несколько таких таблиц, и система помещала снимок в ту или иную ячейку.
В разработке использовали технологию пиксельного дробления кадра, при которой фотография дробится на пиксели. Каждый пиксель система сравнивает с заранее загруженными эталонными показателями. Система заранее сопоставляет группы пикселей и выдает результат на основе этого опыта.
Эталонные показатели зависят от национальных особенностей и места жительства. Например, у азиатских детей кожа более желтая, даже когда они здоровы. Для них приложение определяет симптомы желтухи по изменению цветового спектра.
ИИ можно сделать еще умнее
В этом году команда участвовала в интенсиве для технологических предпринимателей «Архипелаг». Это дало мощный толчок и помогло приложению выйти в свет. Сейчас его можно скачать в App Store и Google Play. Это базовая версия, и ее будут дорабатывать, но модель уже можно использовать.
Система определяет желтуху с точностью в 86% (это уровень опытного врача), и ее можно увеличить до 90–92%.
Мобильное приложение можно обучать. С каждым последующим замером корректировать его данные, и оно будет становиться умнее. Но пока это не реализовано. На интенсиве команда также выясняла, как это реализовать технически. А еще — как получить регистрационное удостоверение на приложение. Это документ, который выдается Минздравом на все медицинские приборы, в том числе на ПО.
Главная цель проекта — стать программой, которой присвоена степень медицинского инструмента. Так приложением смогут пользоваться участковые педиатры.
Пройти регистрацию сложно, долго и дорого. При этом команда уверена, что все получит. Эрдыни Балданов параллельно пишет о приложении научную статью.
Планы команды на 2024 год и дальше
Первая цель — увеличить точность приложение до 90–92%. Затем улучшить юзабилити и исправить существующие недочеты. Эрдыни Балданов замечает, как трудно молодым родителям настроить правильную заботу о малышах. У детей встречается недовес, шелушение кожи, колики, которые тоже влияют на эмоциональное напряжение в семье. У врача есть идея, как это исправить. Чтобы приложение было еще полезнее, в него загрузят рекомендации по уходу за ребенком, написанные врачами.
В будущем приложение планируют перевести на другие языки, чтобы им могли пользоваться родители в разных странах.
Приложением занимается команда медицинского центра «Армед-03», в котором работает Эрдыни Балданов. Команда планировала сделать приложение бесплатным. Обсуждая монетизацию, пришли к выводу, что через приложение в клинику приходят клиенты. Это хороший результат, поэтому приложение останется в свободном доступе.