Личный кабинет EN

Поиск по сайту

Научная деятельность

Научная деятельность

Деятельность Лаборатории направлена на предоставление медицинским работникам инструментов, необходимых для оказания ими более качественной помощи большему количеству людей. Исходя из этого, основными направлениями научной деятельности Лаборатории являются:

  • создание и внедрение цифровых решений, основанных на методах искусственного интеллекта;
  • адаптация существующих цифровых решений под нужды здравоохранения;
  • разработка прототипов медицинских устройств.

Задел СибГМУ в области цифровизации университетских клиник позволил реализовать проекты:

  • SibMed Clinical Data Repository, имеющий амбициозную цель превзойти известные в мире общедоступные базы данных MIMIC-III Clinical Database и VitalDB. Проект направлен на создание цифровой инфраструктуры для хранения и обеспечения доступа данных к ценным данным о здоровье пациентов и решение проблемы отсутствия массивов качественных данных для тренировки и обучения искусственного интеллекта. 
  • Создание гибкого инструмента управления на основе данных для многопрофильных клиник. Цифровая интерактивная аналитическая система осуществляет сбор, хранение, обработку, анализ и визуализацию массивов данных, подгружаемых из установленной в клиниках СибГМУ медицинской информационной системы «Медиалог».
  • Проект «Превенториум» направлен на повышение приверженности жителей всех возрастов вне зависимости от уровня знаний к здоровому образу жизни, включая здоровое питание, физическую активность и отказ от вредных привычек. Сотрудники научно-образовательной лаборатории «Бионические цифровые платформы» приняли участие в разработке веб-портала Preventorium.ru, представляющего собой социальную платформу дистанционного мониторинга для поддержания здорового образа жизни и профилактики хронических заболеваний. На данный момент на портале реализована возможность на основе заполняемых анкетных данных и данных о составе тела с качественной и количественной оценкой показателей жировой и мышечной ткани, полученных с помощью аппарата Inbody770 (производство компании InBody, Южная Корея), отнести участников проекта к одной из категорий: ниже нормы, норма, выше нормы, критический уровень риска. Классификация весовой категории человека реализована с помощью встроенного в интернет-портал программного модуля, содержащего нейронную сеть.
  • Проект «Ретина». Проект направлен на создание цифровой инфраструктуры позволяющей обеспечивать сбор данных с фундус-камер, расположенных в разных учреждениях Томской Области. Конечным продуктом проекта является программное обеспечения, выполняющее следующие функции: визуализация медицинских данных в формате Dicom через web-интерфейс; оценка вероятности наличия диабетической ретинопатии у конкретного пациента. Диабетическая ретинопатия – позднее нейромикрососудистое осложнение сахарного диабета, развивающееся последовательно от изменений, связанных с повышенной проницаемостью и окклюзией ретинальных сосудов, до появления новообразованных сосудов и фиброглиальной ткани. Патология является основной причиной слепоты у трудоспособного населения развитых стран и входит в число ведущих причин снижения зрения в возрастной группе старше 65 лет. Основными причинами снижения зрения у больных являются пролиферативная диабетическая ретинопатия и диабетический макулярный отек. Разрабатываемая система позволяет объединить в себе формируемую в Томской области инфраструктуру для сбора данных на едином сервере с последующим анализом данных при помощи технологии на основе искусственного интеллекта для выявления вероятности развития у пациента диабетической ретинопатии.
  • Проект «МанусКонсоль» Проект направлен на создание комплексного научно-технологического решения для персонализированной нейрореабилитации пациентов на дому с применением метода захвата движений, интегрированного с игровым программным обеспечением, предустановленным на персональный компьютер и системой биомеханической оценки ключевых параметров состояния двигательных функций. Краткое описание: в результате реализации проекта будет создана инновационная система персонализированной нейрореабилитации, эффективность которой была доказана методами клинической, параклинической и иммунобиохимической диагностики на предыдущих этапах исследований (грант РНФ РНФ Номер 18-15-00082 «Название: Разработка научных основ роботизированной нейромиореабилитации» 2018-2020). Разрабатываемая система позволит провести интеграцию современных наработок цифровой индустрии с клиническим опытом восстановительного лечения. Важным фактором является доступность для пациентов высокотехнологичной реабилитации. В проекте запланировано использования методов телемедицины, которые позволят контролировать индивидуальные режимы восстановительного лечения с учетом патогенетических особенностей поражения головного мозга. Проведение дистанционно-контролируемой реабилитации на дому и простота использования предложенного программно-аппаратного комплекса позволят пациентам получать квалифицированную медицинскую помощь в комфортных для них в физическом и эмоциональном плане условиях и будут способствовать повышению качества жизни.
  • Проект «Спиро». В рамках выполнения работ по разработке экспериментального образца программно-аппаратного комплекса для мобильной спирографии был разработан портативный спирометр, предназначенный для использования как в составе универсальных телемедицинских комплексов, так и в качестве прибора индивидуального применения с возможностью передачи параметров дыхания на мобильное устройство по беспроводному каналу передачи.
    Отличительной особенностью измерительной системы является отсутствие в измерительной трубке элементов, создающих дополнительное сопротивление потоку воздуха для измерения его линейной скорости. В подавляющем большинстве современных спирометров пневмотахометрического типа измерения производятся путем создания калиброванного сопротивления потоку воздуха с последующим измерением перепада давления (трубки Лилли, Флейша). Такие датчики требуют в обязательном порядке калибровки с использованием шприца объемом не менее 3 литров, а также введения поправок на температуру и влажность окружающего воздуха.
    Последние разработки в области датчиков потока воздуха используют принципы ультразвуковой флуометрии для достижения высоких потребительских характеристик и устраняют необходимость постоянной калибровки сенсора. Настройка и однократная калибровка проводятся при изготовлении датчика, и в дальнейшем осуществляется только метрологический контроль измеряемых показателей. В разработанном портативном спирометре используется вышеобозначенный принцип регистрации данных.
  • В СибГМУ при участии сотрудников научно-образовательной лаборатории «Бионические цифровые платформы» проводятся исследования применения метода электроимпедансной томографии в клинической практике, а также изучается возможность немедицинского применения данного метода. Электроимпедансная томография (ЭИТ) – неинвазивный метод (медицинской) визуализации, в которой свойства исследуемого объекта, такие как электрическая проводимость, диэлектрическая проницаемость, и электрический импеданс, рассчитываются на основе поверхностных измерений напряжения при одновременном зондировании объекта высокочастотным током. Полученные измерения затем используются для формирования томографического (послойного) изображения электрической проводимости внутри объекта.

Публикации

2024 The application of machine learning and deep learning radiomics in the treatment of esophageal cancer / Y. I. Jinling, W. u. Yibo, N. Boda [et al.]. – DOI 10.1016/j.radmp.2023.10.009 // Radiation Medicine and Protection. – 2023. – Vol. 4, No 4. – P. 182-189. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666555723000618 (access date: 15.12.2023).
2024 Математическое моделирование физиологических показателей при травматическом шоке, вызванном взрывной травмой нижних конечностей / И. В. Толмачев, А. В. Анисин, А. М. Бала [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. – 2023. – Т. 22, № 4. – С. 122-129.
2024 Каверина, И. С. Создание чат-бота для пользователей проекта профилактики хронических неинфекционных заболеваний «Превенториум» / И. С. Каверина, В. И. Стасевский, Е. А. Шиманская // Современное программирование : Материалы V Международной научно-практической конференции, Нижневартовск, 07–08 декабря 2023 года. – Нижневартовск: Нижневартовский государственный университет, 2024. – С. 278-283. – ISBN 978-5-00047-702-1.
2023 Искусственный интеллект в онкологии: области применения, перспективы и ограничения / Д. Е. Кульбакин Е. Л. Чойнзонов, И. В. Толмачев [и др.] // Вопросы онкологии. – 2022. – Т. 68, № 6. – С. 691-699.
2023 Каверина, И. С. Веб-сервис как инструмент популяризации здорового образа жизни у детей и подростков с избыточным весом / И. С. Каверина, Ю. Г. Самойлова, И. В. Толмачев // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы - Биомедсистемы-2022 : Сборник трудов XXXV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов, Рязань, 07–09 декабря 2022 года / Под общей редакцией В. И. Жулева. – Рязань: Индивидуальный предприниматель Коняхин Александр Викторович, 2022. – С. 290-292. – ISBN 978-5-907568-48-8.
2023 Подходы к автоматизации диагностики психического здоровья операторов ряда профессий / А. Н. Корнетов, Е. Г. Старикова, И. С. Каверина [и др.] // Психиатрия, психотерапия и клиническая психология. – 2023. – Т. 14, № 1. – С. 95-104.
2023 Предпосылки для внедрения геймификации как инструмента профилактики ожирения у детей и подростков / Т. Д. Вачадзе, А. И. Ходашинская, Т. С. Люлька [и др.]. – DOI 10.14341/CBAI-2022-86 // Вычислительная биология и искусственный интеллект для персонализированной медицины : сборник тезисов конференции “Информационные технологии для персонализированной медицины” с блоком летней школы для молодых ученых, 2-4 августа 2022 г., онлайн-формат / ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации. – 2022. – URL: http://cbai.endocrincentr.ru/ (дата обращения: 17.03.2023).
2023 IT-технологии в прогнозировании хронических неинфекционных заболеваний у детей / Т. С. Люлька, Ю. Г. Самойлова, М. В. Матвеева [и др.]. – DOI 10.14341/CBAI-2022-56 // Вычислительная биология и искусственный интеллект для персонализированной медицины : сборник тезисов конференции “Информационные технологии для персонализированной медицины” с блоком летней школы для молодых ученых, 2-4 августа 2022 г., онлайн-формат / ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации. – 2022. – URL: http://cbai.endocrincentr.ru/ (дата обращения: 17.03.2023).
2023 Особенности нейроморфометрии при врожденном гипотиреозе (клинический случай) / Ю. Г. Самойлова, О. А. Олейник, М. В. Матвеева [и др.] // Вестник современной клинической медицины. – 2023. – Т. 16, № 1. – С. 101-107.
2023 Возможности и ограничения использования программных информационных устройств с искусственным интеллектом для диагностики и лечения заболеваний / И. В. Толмачев, И. С. Каверина, Д.А. Вражнов [и др.] // Профилактическая медицина. – 2023. – Т. 26, № 4. – С. 108-114.
2023 Искусственный интеллект в прогнозировании ожирения у детей / М. В. Матвеева, Ю. Г. Самойлова, И. В. Толмачев [и др.] // Сборник проектов конкурса «Всероссийская научная школа «МЕДИЦИНА МОЛОДАЯ», Москва, 07 декабря 2022 года / Международный фонд развития биомедицинских технологий им. В.П. Филатова. – г. Москва: МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОНД РАЗВИТИЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ИМ. В.П. ФИЛАТОВА, 2023. – ISBN 978-5-6047317-4-1. – С. 1033-1037.
2023 Структурно-функциональные характеристики головного мозга и их роль в формировании пищевого поведения при ожирении / Ю. Г. Самойлова, Д. В. Подчиненова, М. В. Матвеева [и др.] // Терапевтический архив. – 2023. – Т. 95, № 5. – С. 434-437.
2023 Влияние обонятельного и вкусового восприятия на метаболический гомеостаз у пациентов с ожирением / Ю. Г. Самойлова, Д. В. Подчиненова, М. В. Матвеева [и др.] // Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). – 2023. – Т. 8, № 3. – С. 96-105
2023 Русскоязычный репозиторий открытых клинических данных SibMED Data Clinical Repository / Е. С. Куликов, О. С. Федорова, И. В. Толмачев [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. – 2023. – Т. 22, № 2. – С. 182-184. – DOI 10.20538/1682-0363-2023-2-182-184.
2023 Система обнаружения очага возгорания в лесном массиве на основе ансамбля нейронных сетей / Н. В. Лаптев, О. М. Гергет, В. В. Лаптев, А. А. Кравченко // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. – 2023. – № 63. – С. 72-83.
2023 Лаптев, В. В. Применение средств машинного обучения для формирования сегментационных масок / В. В. Лаптев, О. М. Гергет // Молодежь и современные информационные технологии : Сборник трудов XX Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 20–22 марта 2023 года. – Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2023. – С. 40-41.
2023 Интернет-ресурс как инструмент мотивации к ведению здорового образа жизни у детей и подростков / И. С. Каверина, В. А. Фокин, М. В. Матвеева, Д. В. Подчиненова // Перспективы науки. – 2023. – № 9(168). – С. 22-25.
2022 Применение технологий нейровизуализации головного мозга при ожирении в детском возрасте / О. А. Олейник, Д. А. Кудлай, Ю. Г. Самойлова [и др.] // Педиатрия. Журнал им. Г. Н. Сперанского. – 2021. – Т. 100, № 6. – С. 91-96.
2022 Применение органических соединений в терапевтической практике при нарушениях функции печени / Т. В. Сорокина, В. В. Давыдова, Н. Ю. Колесник [и др.] // Вестник современной клинической медицины. – 2022. – Т. 15, № 2. – С. 60-66..
2022 Нейросети в предиктивной диагностике когнитивных нарушений при сахарном диабете 1 и 2-го типа / Ю. Г. Самойлова, М. В. Матвеева, Д. А. Кудлай [и др.] // Терапевтический архив. – 2021. – Т. 93, № 11. – С. 1349-1358.
2022 Таксономическая характеристика микробиоты толстого кишечника и ее взаимосвязь с эндокринной системой у детей и подростков с избыточной массой тела и ожирением / Ю. Г. Самойлова, Е. В. Саган, О. А. Олейник [и др.] // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2022. – Т. 101, № 5. – С. 23-32.
2022 Геймификация как метод профилактики ожирения у детей / Ю. Г. Самойлова, М. В. Матвеева, Т. Д. Вачадзе [и др.] // Профилактическая медицина. – 2022. – Т. 25, № 9. – С. 117-122.
2022 Композиционный состав тела при саркопении у лиц среднего возраста / Ю. Г. Самойлова, М. В. Матвеева, Е. А. Хорошунова [и др.] // Терапевтический архив. – 2022. – Т. 94. – № 10. – С. 1149-1154.
2021 Clinical evaluation of different treatment strategies for motor recovery in poststroke rehabilitation during the first 90 days / E. S. Koroleva, S. D. Kazakov, S. A. Ivanova [et al.]. – DOI: 10.3390/jcm10163718 // Journal of Clinical Medicine. – 2021. – Vol. 10, No 16. – URL: https://www.mdpi.com/2077-0383/10/16/3718 (access date: 14.11.2022).
2021 Видовая идентификация криптоспоридий при острой кишечной инфекции у детей
2021 Flash technologies for monitoring glycemia in type 1 diabetes mellitus / D. V. Podchinenova, J. G. Samoilova, M. V. Matveeva [et al.]. // Diabetes technology & Therapeutics. – 2021. – Vol. 23, – P. 179-180. – URL: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/dia.2021.2525.abstracts (access date: 24.06.23).