МФТИ: Система домашней экспресс-диагностики биологических жидкостей

Основные статьи:

• Лабораторные информационные системы (ЛИС, LIS)
• Анализ крови
• Мобильные приложения
• Компьютерное зрение (машинное зрение)

2024: Анонс системы домашней экспресс-диагностики биологических жидкостей

25 октября 2024 года представители МФТИ сообщили о разработке системы домашней экспресс-диагностики биологических жидкостей.

𝓲

Фото: МФТИ

По словам представителей МФТИ, набор для домашней экспресс-диагностики состоит из специального цветового калибратора и тест-полоски, а в качестве диагностического устройства выступает смартфон. Именно блоки на цветовом калибраторе позволяют смартфону с помощью камеры считать данные с тестовой полоски вне зависимости от внешних условий. Разработанная система позволяет анализировать до 14 параметров биологических жидкостей (слюны, мочи, крови), в их числе: глюкоза, кетоны, микроальбумин, нитриты, гемоглобин и лейкоциты.

𝓲

Фото: МФТИ

Сотрудник лаборатории медицинского оборудования в области ин витро диагностики МФТИ Георгий Машков подчеркивает, что такой подход позволяет получить окончательные результаты на месте, не теряя точности анализа, отправлять данные в лабораторию не требуется.

Пользователю необходимо установить на смартфон специальное приложение. Затем он открывает тестовый набор, наполняет прилагаемую ёмкость, окунает в нее тестовую полоску, после чего располагает ее в середине цветового калибратора. Каждая зона при взаимодействии с определенным компонентом в анализируемом веществе меняет окраску в зависимости от его концентрации. После ожидания в течение минуты калибратор вместе с тестовой полоской необходимо просканировать камерой смартфона. Снимок обрабатывается на локальном сервере, обеспечивая безопасность данных пациента, после чего программа выдает клинический результат исследования. рассказал Георгий Машков, рассказал сотрудник лаборатории медицинского оборудования в области ин витро диагностики МФТИ

Применение методов компьютерного зрения, физических методов и алгоритмов машинного обучения позволяет достичь средней относительной погрешности в 12%, что сравнимо с точностью традиционной лабораторной диагностики. По словам одного из разработчиков проекта, студента Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ Марка Захаржевского, это технологическое решение оптимизирует качество жизни пациентов через упрощенную и доступную диагностику.

Разработанная нами система экспресс-диагностики позволяет получить окончательные результаты на месте, отправлять данные в лабораторию не требуется. Есть заболевания, когда пациенту необходимо несколько раз в месяц делать анализы, а проходить обследования в частных или государственных клиниках дорого, неудобно и долго. С такими трудностями сталкиваются, к примеру, люди с диабетом или хроническими заболеваниями мочеполовой системы. Важно, что при переходе на домашнюю систему диагностики не теряется качество результатов анализов, они могут быть использованы врачом для постановки диагноза. рассказал Марк Захаржевский

Стоимость набора для домашней диагностики (тест-полоски, цветовой калибратор, емкость для анализов) составит около 600 рублей. В эту стоимость уже включены расходы на поддержание в актуальном состоянии специализированного приложения. Для сравнения: стоимость лабораторного анализа мочи варьируется от 600 до 4000 рублей в зависимости от количества исследуемых параметров. Бизнес-аналитик, студентка кафедры управления технологическими проекта ФРКТ МФТИ Анна Волкова подчеркивает, что для команды проекта очень важно, чтобы технология была демократичной по цене. Именно поэтому разработчики выбрали в качестве диагностического устройства именно смартфон.

𝓲

Фото: МФТИ

Мы специально арендовали 41 смартфон для лаборатории — это телефоны разной ценовой категории, минимальные характеристики камеры которых — от 16 мегапикселей. С помощью этой техники мы проводили валидацию. Буквально любой смартфон позволяет делать снимки, которые программа сможет оцифровать и выдать точный результат. Единственное исключение — это съемки в полной темноте. Тогда приложение просто попросит пользователя переснять тест-полоску. продолжила Анна Волкова

Разработка успешно прошла валидацию. Тестирование подтвердило, что система домашней экспресс-диагностики позволяет определять параметры исследуемого вещества с лабораторной точностью. До конца 2025 года команда проекта планирует получить государственную регистрацию на разработку в качестве медицинского изделия, а также провести клинические испытания.