Мы используем технологию cookie для понимания того, как вы пользуетесь нашим сайтом. Под этим подразумевается персонализированный контент и реклама. Для того, чтобы узнать больше - нажмите сюда. Пользуясь данным сайтом вы подтверждаете согласие с нашей политикой. Политика cookie.
Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
Direct Effect Media/Illumina

Искусственный интеллект на базе микроскопа точно идентифицирует бактерии

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 02 May 2018
Print article
Платформа сканирования и визуализации препаратов MetaFer Slide Scanning and Imaging с микроскопом Zeiss (фото любезно предоставлено MetaSystems Group).
Платформа сканирования и визуализации препаратов MetaFer Slide Scanning and Imaging с микроскопом Zeiss (фото любезно предоставлено MetaSystems Group).
Микроскопы с искусственным интеллектом (ИИ) могут помочь клиническим микробиологам диагностировать потенциально смертельные инфекции крови, что сможет улучшить шансы пациентов на выживание.

Ученые продемонстрировали, что автоматизированная система микроскопа, улучшенная искусственным интеллектом, является непревзойденной в быстром и точном определении изображений бактерий. Автоматизированная система может помочь уменьшить существующую нехватку высококвалифицированных микробиологов, которая, как ожидается, увеличится, поскольку в ближайшие пять лет 20% технологов достигнут пенсионного возраста.

Ученые, в сотрудничестве с отделением патологии при медицинском центре Бет Израел Диконесс (Beth Israel Deaconess Medical Center; Бостон, штат Массачусетс, США), использовали автоматизированный микроскоп, предназначенный для получения изображений микроскопических препаратов с высоким разрешением. В этом случае образцы крови, взятые у пациентов с подозрением на инфекцию крови, инкубировали для увеличения количества бактерий. Затем препараты подготавливали, помещая каплю крови на предметное стекло и окрашивая красителем, чтобы сделать структуры бактериальных клеток более заметными.

После этого исследователи подготовили свёрточную нейронную сеть (convolutional neural network), класс искусственного интеллекта, смоделированный на зрительной коре млекопитающих и используемый для анализа визуальных данных, для классификации бактерий на основе их формы и распределения. Эти характеристики были выбраны для моделирования бактерий, которые чаще всего вызывают инфекции крови, палочковидных бактерий, включая кишечную палочку, а также образцов круглых кластеров стафилококков и образцов пар или цепочек стрептококков. Все препараты сканировались без покровных стекол с использованием платформы MetaFer Slide Scanning and Imaging с автоматическим загрузчиком препаратов емкостью в 140 стекол, оснащенной объективом Plan-Neofluar с увеличением 40×.

Для машинного обучения ученые загрузили в необученную нейронную сеть более 25 000 изображений образцов крови, подготовленных во время обычных клинических исследований. Кадрируя эти изображения, в которых бактерии уже были идентифицированы клиническими микробиологами, ученые создали более 100 000 учебных образов. Машинный интеллект научился сортировать изображения по трем категориям бактерий (палочковидные, круглые кластеры и круглые цепочки или пары), в конечном итоге достигая почти 95% точности.

Команда бросила вызов алгоритму для сортировки новых изображений 189 препаратов без вмешательства человека. В целом алгоритм достиг более 93% точности во всех трех категориях. Чувствительность/специфичность составила 98,4/75,0% для грамположительных кокков в цепочках/парах, 93,2/97,2% для грамположительных кокков в кластерах и 96,3/98,1% для грамотрицательных палочек. Исследование было опубликовано 29 ноября 2017 года в “Журнале клинической микробиологии” (Journal of Clinical Microbiology).

Ссылки по теме:
Медицинский центр Бет Израел Диконесс


Print article

Каналы

Химия

посмотреть канал
Реагент Access AccuTnI+3 содержит парамагнитные частицы для хемилюминесцентного иммуноанализа для количественного определения уровней сердечного тропонина I (cTnI) в сыворотке и плазме человека с использованием системы иммуноанализа Access 2 Immunoassay System для оказания помощи в диагностике инфаркта миокарда (фото любезно предоставлено Beckman-Coulter).

Анализ крови предсказывает риск смерти от коронарной недостаточности

Сердечно-сосудистое (СС) заболевание связано с активацией ренин-ангиотензиновой системы (РАС) и является основной причиной... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
Пневмотахометры, используемые для измерения максимальной скорости выдоха при контроле и диагностике астмы (фото предоставлено Wikimedia Commons).

РНК-секвенирование образца со слизистой оболочки носа поможет диагностировать астму

Создана ​​панель биомаркеров из 90 генов, которая позволяет быстро и точно диагностировать астму на основе простых образцов,... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Набор для сбора крови BD Vacutainer UltraTouch (фото любезно предоставлено Becton Dickinson).

Новое устройство способствует положительному опыту проведения флеботомии

Флеботомия является необходимой процедурой, но может быть источником боли, стресса и тревоги для некоторых пациентов.... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Orientia tsutsugamushi (стрелки) в культуре жидкости бронхоальвеолярного лаважа у пациента с острым респираторным дистресс-синдромом (фото любезно предоставлено Университетом Экс-Марсель).

Антитела могут быть интерпретированы после заражения болезнью цуцугамуши

Цуцугамуши (scrub typhus) представляет собой зоонозную инфекцию, вызываемую бактерией Orientia tsutsugamushi.... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Гистопатология папиллярного мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря (фото любезно предоставлено Американской урологической ассоциацией (American Urological Association)).

Простой анализ может снизить нагрузку лечения рака мочевого пузыря

Рак мочевого пузыря – достаточно распространенное заболевание, налагающее самую высокую цену на пациента в системе здравоохранения... Читать дальше

Лаб. технология

посмотреть канал
Обнаружение вируса Зика с использованием платиновых наномоторов и мобильного телефона (фото предоставлено Женской больницей Бригама)

Тестирование с использованием мобильного телефона поможет быстро выявлять вирус Зика

Вирус Зика, который вызывает микроцефалию и другие неврологические осложнения у младенцев, чьи матери были инфицированы во... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
По прогнозам специалистов, глобальный рынок товаров для ПЦР к 2025 году превысит 7,4 миллиарда долларов США (фото любезно предоставлено iStock).

Глобальный рынок ПЦР к 2025 году превысит 7 миллиардов долларов США

Глобальный рынок товаров для полимеразной цепной реакции (ПЦР) в 2017 году оценивался в 3,7 миллиарда долларов США и, согласно... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.