Обоняние собак и глубокое обучение ИИ объединили для поиска ранних признаков рака

Идея использовать способности собак выявлять рак на ранних стадиях получила новый технологический виток. Компания SpotitEarly представила обновлённую платформу LUCID 2.0, которая анализирует не только реакцию обученных собак на пробы выдыхаемого воздуха, но и данные с видеокамер, микрофонов и датчиков движения.

Метод основан на летучих органических соединениях — веществах, которые могут выделяться организмом и попадать в выдыхаемый воздух. Пациент дышит в маску, после чего образец отправляют в лабораторию. Там обученные собаки проверяют маски на наличие запаховых признаков, связанных с онкологическими заболеваниями.

Раньше в подобных тестах многое зависело от интерпретации кинолога: например, собака могла садиться рядом с образцом, если распознавала нужный запах. LUCID 2.0 должен сделать этот процесс более стандартизированным. Система фиксирует поведенческие и физиологические реакции собак: выражение морды, движения, дыхание, скорость перехода между портами для обнюхивания. Затем алгоритмы глубокого обучения анализируют эти данные и выдают бинарный результат — есть ли в образце сигнал, связанный с раком.

Подпишитесь прямо сейчас на наш телеграм-канал, чтобы следить за ветеринарными новостями.

По данным HealthLeaders, технология SpotitEarly сейчас проходит клиническую проверку. Один из ключевых этапов — P.I.N.K. Study, исследование по выявлению рака молочной железы. В США его проводят совместно с Hackensack Meridian Health и Penn Medicine, также проект идёт на площадках в Израиле. В Hackensack Meridian в исследование включают женщин, которые проходят маммографию или биопсию, чтобы затем сопоставить результаты стандартной диагностики с результатами платформы.

Результаты исследования уже опубликованы. В 2024 году в Scientific Reports вышло проспективное двойное слепое исследование SpotitEarly. В нём участвовали 1386 человек: у 1048 рак не подтвердился, у 338 — подтвердился по данным стандартного скрининга или биопсии. Платформа, объединяющая данные от обученных собак и искусственного интеллекта, оценивалась для выявления рака молочной железы, лёгкого, простаты и колоректального рака. Общая чувствительность составила 93,9%, специфичность — 94,3%. Для ранних стадий 0–2 чувствительность составила 94,8%.

Разработчики пытаются решить одну из главных проблем «собачьей» диагностики — масштабируемость и зависимость от человека, интерпретирующего поведение животного. По словам CEO SpotitEarly Шломи Мадара, в работе используются четыре помещения и три команды по четыре собаки; чтобы не перегружать животных, они работают по два часа в день. По расчётам компании, такая схема позволяет проводить до 1,7 млн тестов в год.

При этом технология пока остаётся не заменой стандартной онкологической диагностики, а методом, клиническую ценность которого ещё предстоит подтвердить в независимых исследованиях. В самой компании следующим важным этапом называют результаты двойных слепых исследований, которые планируют получить совместно с партнёрскими медицинскими центрами.

Для медицины и ветеринарии эта разработка интересна не только как потенциально полезный инструмент диагностики рака. Она показывает, как природные способности животных встраиваются в технологические системы: собака остаётся биологическим сенсором, а ИИ берёт на себя сбор и интерпретацию большого массива сигналов, которые человек может не заметить или оценить субъективно.

Источник: healthleadersmedia.com