Ученые Вышки представили разработки, связанные с применением ИИ в медицине
Искусственный интеллект не заменит врача, но может стать ему отличным помощником. При этом здравоохранение нуждается в высокотехнологичных продуктах, которые способны быстро анализировать и контролировать состояние пациентов. Ученые Вышки применили ИИ для предоперационного планирования и постоперационной оценки результатов в спинальной хирургии и разработали автоматическую интеллектуальную систему для оценки биомеханики рук и ног.
На объединенном научном семинаре стратегического проекта «ИИ-технологии для человека» (в рамках программы «Приоритет 2030») ученые Вышки представили две разработки, связанные с применением искусственного интеллекта в медицинской практике. Это направление не новое для Высшей школы экономики, отметила во вступительном слове проректор НИУ ВШЭ Елена Одоевская. Несмотря на то что в университете нет образовательных программ по медицине, он все равно занимается медицинскими продуктами и планирует выходить на этот рынок.
Елена Одоевская
«С точки зрения целей и задач мы должны понимать, что это продукт, а не просто исследование. Это значит, что у нас должны быть партнеры, в том числе внешние, в том числе индустриальные, и мы должны понимать, как этот продукт дальше будет жить с нами или без нас. Это вопрос того, как мы его реализуем», — подчеркнула она.
Приложение для разметки позвоночника
Владимир Клиньшов
Первый доклад был посвящен использованию ИИ для предоперационного планирования и постоперационной оценки результатов в спинальной хирургии. Главный научный сотрудник Международной лаборатории динамических систем и приложений (НИУ ВШЭ — Нижний Новгород) Владимир Клиньшов рассказал о том, как технологии компьютерного зрения могут повысить скорость и качество анализа рентгеновских снимков позвоночника, помогая оптимизировать рутинную работу нейрохирургов. Рабочее название продукта — VerteScan (от слова vertebra — позвонок). Это сервис для просмотра и анализа рентгеновских снимков позвоночника человека, включающий в себя систему автоматической разметки на основе искусственного интеллекта. «Мы делаем конкретный и очень утилитарный инструмент для автоматической разметки и анализа рентгеновских снимков позвоночника. Мы хотим избавить врача от достаточно рутинной части его работы, оставляя ему самому важнейшие решения. Этот продукт сделан хирургами для хирургов. Это значит, что он будет интуитивно понятен врачам, он будет комфортен для них в использовании и он будет врачам нужен», — рассказал он.
С патологией позвоночника связано 76% обращений пациентов в неврологическую службу, и 72% обращений приводят к временной нетрудоспособности. Ежегодно только в условиях Университетской клиники Приволжского исследовательского медицинского университета Минздрава РФ (ПИМУ — партнер проекта) проводится более тысячи хирургических вмешательств на позвоночнике.
VerteScan поможет определить особенности анатомии пациента, течения его заболевания, подобрать минимально допустимый объем хирургического вмешательства, осуществить персонифицированный подбор имплантов и хирургических техник для достижения оптимального результата, а также спрогнозировать поведение интактных отделов позвоночника с учетом изменения биомеханики в результате вмешательства.
«Вариантов проведения хирургических вмешательств по поводу заболеваний позвоночника большое количество. И каждый из возможных подходов должен быть тщательно спланирован. Адекватная подготовка будет приводить к адекватному результату, когда мы сможем не только выполнить те задачи, которые мы ставим перед операцией, но также оценить и предотвратить негативные изменения в смежных сегментах позвоночника. С помощью базовых инструментов сервиса, которые уже работают, мы можем оценить параметры, уникальные для каждого человека, — например, сагиттальный баланс позвоночника. Можно будет спланировать установку имплантов для того, чтобы не нарушить эти параметры, если они в норме, либо же мы сможем спрогнозировать, насколько мы поправим эти параметры, насколько изменим локальную анатомию, для того чтобы привести эти значения к нормальным и обеспечить хорошее качество жизни пациента», — пояснил нейрохирург команды Анатолий Булкин.
Ключевыми партнерами проекта могут стать медицинские учреждения, производители медицинских имплантов и профессиональные ассоциации ортопедических и спинных хирургов. Для привлечения первоначальных пользователей и сбора отзывов планируется предоставить бесплатную пробную версию программного обеспечения, а премиальные функции будут доступны по подписке или однократному платежу.
Если оперативное вмешательство на позвоночнике выполнено субоптимально, это приведет к быстрому износу интактных позвоночно-двигательных сегментов, и результат лечения окажется хуже самой болезни, рассказал заведующий отделением нейрохирургии ПИМУ Андрей Боков.
«Если не учесть все возможные параметры, пациент после операции чувствует себя хорошо максимум первые несколько лет, а потом наступает декомпенсация. Этот человек длительно находится на больничном листе, он выключен из социальной жизни. Это бремя порой еще тяжелее, чем смертельно опасная болезнь. Вовлекаются и родственники, которые ухаживают за маломобильным пациентом. Если нам удастся сократить процент таких случаев, социальный эффект будет очень высок», — подчеркнул он.
Лечебная физкультура под контролем ИИ
Второй доклад был посвящен автоматической интеллектуальной системе, предназначенной для оценки биомеханики рук и ног. Эта система использует алгоритмы машинного обучения для анализа биомеханических данных, что может значительно улучшить диагностику и реабилитацию пациентов. Ее представил руководитель проекта, научный сотрудник Лаборатории теории и практики систем поддержки принятия решений факультета информатики, математики и компьютерных наук НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде Андрей Ковальчук. Он подчеркнул, что заболевания опорно-двигательного аппарата называют неинфекционной эпидемией XXI века. Перспективным направлением реабилитации пациентов с такими патологиями является дистанционная реабилитация с применением цифровых технологий. Для этого необходимо наличие программно-аппаратных комплексов (ПАК) видеозахвата движений.
Разработанные к настоящему времени ПАК для удаленной двигательной реабилитации имеют общие недостатки: высокая стоимость, сложность в эксплуатации, необходимость постоянного присутствия врача. Это делает их недоступными для массового использования.
Дистанционная реабилитация позволит увеличить количество пациентов на одного врача за счет уменьшения времени очного взаимодействия, но при этом улучшит качество обслуживания за счет переноса части функционала врача на ИИ.
У пациента отпадет необходимость в посещении стационара, при этом сохранится персонифицированный подход и гибкий план реабилитации на основе объективно измеряемых параметров.
«В рамках данного проекта планируется создание прототипа автоматизированной системы (мобильного приложения), основанной на технологии компьютерного зрения и предназначенной для дистанционной контролируемой реабилитации пациентов с патологией опорно-двигательного аппарата, том числе после операций эндопротезирования. С помощью данного приложения врач сможет создавать для пациента индивидуальную программу тренировок, а также получит возможность контроля следующих показателей: соотношение правильно/неправильно выполненных повторений за сеанс, максимальный, минимальный и медианный углы сгибания суставов», — рассказал Андрей Ковальчук.
Он подчеркнул, что в настоящее время не существует отечественных аналогов мобильного решения, а западные невозможно использовать в реабилитации на территории РФ. Конкурентоспособность системы будет обусловлена ee автономностью, эффективностью и доступностью для широкого круга пользователей независимо от их местонахождения и финансового состояния.
Приложение будет не только осуществлять сбор и анализ видеоданных выполнения сценариев движений и передавать их врачу для контроля и коррекции, но и в режиме реального времени взаимодействовать с пользователем через голосовые команды, озвучивая допущенные им ошибки и события.
Большинство неврологических и ортопедических заболеваний сопровождаются двигательными нарушениями, рассказала заведующая кафедрой медицинской реабилитации ПИМУ, главный невролог Минздрава Нижегородской области Анна Белова. Пациент, выписавшийся из стационара, должен регулярно наблюдаться врачом на дому, много месяцев делать гимнастику. Но в реальности этого не происходит из-за дефицита кадров. Поэтому во всем мире акцент делается на дистанционную реабилитацию.
«Основа восстановления — это не лекарства, это даже не операции, это лечебная физкультура. Движение — это основа восстановления, причем не только больных, но и здоровых людей при старении. Но эти движения должны выполняться регулярно и правильно — это очень важно. Например, те лица, которые перенесли эндопротезирование, не должны выполнять ряд движений — например, они не могут скрещивать ноги, сгибать колено больше чем на 90 градусов, иначе это приведет к вывиху сустава. Поэтому эта обратная связь для самостоятельных занятий крайне важна», — пояснила она.
Вам также может быть интересно:
В Вышке создали собственную MLOps-платформу
Ученые НИУ ВШЭ создали MLOps-платформу SmartMLOps. Она предназначена для исследователей в области искусственного интеллекта, которые хотели бы превратить свое изобретение в полноценный сервис. В будущем на платформе могут быть развернуты ИИ-помощники для упрощения образовательного процесса, оказания медицинской помощи, консультирования и решения многих других задач. Создатели ИИ-технологий смогут получить готовый к работе сервис в течение считанных часов. На суперкомпьютере Вышки этот сервис может быть запущен в несколько кликов.
«От нашей общей работы зависит будущее»: что несет человечеству развитие ИИ
Какие перспективы и вызовы для человечества несет развитие технологий искусственного интеллекта? Как его используют ученые? Каким будет мир, где доминирует ИИ? Эти и другие темы обсудили эксперты на форсайт-сессии «Будущее исследований в сфере искусственного интеллекта», которая прошла в НИУ ВШЭ.
ИИ позволит точно моделировать производительность систем хранения данных
Исследователи факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ разработали новый подход к моделированию систем хранения данных на основе генеративных моделей машинного обучения. Он позволяет с высокой точностью предсказывать ключевые характеристики работы таких систем при различных условиях. Результаты опубликованы в журнале IEEE Access.
ИИ в образовании: как преодолеть соблазн готовых решений
Искусственный интеллект уже стал обыденностью для молодежи: как показал опрос, около 87% студентов ведущих вузов используют ИИ в процессе обучения. Большая часть из них отметила, что он помогает им экономить время, при этом они проверяют сделанную ИИ работу. Результаты исследования были представлены на конференции по анализу данных и технологиям ИИ Data Fusion. В ее работе приняли участие научный руководитель НИУ ВШЭ Ярослав Кузьминов и другие эксперты Вышки.
Большинство студентов не верят, что ИИ сможет заменить их на работе
Большинство студентов считают, что ИИ не сможет заменить их на работе в ближайшие десять лет. Низким такой риск называют 27,2% респондентов, 41,5% — крайне маловероятным. Эти оценки были получены НИУ ВШЭ в ходе опроса 4200 студентов в 2025 году. Они приводятся в докладе «Эпоха больших языковых моделей: почему они все еще не профессионалы», подготовленном научным руководителем НИУ ВШЭ Ярославом Кузьминовым и старшим преподавателем кафедры высшей математики НИУ ВШЭ Екатериной Кручинской. Доклад был представлен на XXV Ясинской (Апрельской) международной научной конференции по проблемам развития экономики и общества, которая проходит с 15 по 18 апреля в НИУ ВШЭ.
Точный ИИ-оракул: какие тренды интересуют бизнес
Современные технологии ежедневно меняют мир, автоматизируя бизнес-процессы в различных отраслях. Специалисты НИУ ВШЭ представили масштабный опыт команды iFORA по реализации ИИ-проектов в интересах крупных компаний и органов власти.
Перспективы ИИ: математика машинного обучения в фокусе
Институт искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ провел выездной воркшоп «Математика машинного обучения». Здесь собрались ведущие ученые и специалисты НИУ ВШЭ в области машинного обучения, математики и статистики. В центре внимания исследователей оказались математические аспекты, лежащие в основе современных и наиболее перспективных направлений машинного обучения. Программа воркшопа включала мини-курсы, практические работы, доклады и круглый стол, посвященный перспективам развития ИИ в России.
Внедрение искусственного интеллекта в организации: какие эффекты отмечают сотрудники
45% организаций, которые занимались внедрением ИИ в работу, заявили о повышении производительности труда в результате его использования. Об этом говорится в исследовании «Внедрение ИИ в работу организаций: чем обусловлена вариация эффектов на труд?». Исследование проведено директором Центра статистики труда и заработной платы ИСИЭЗ НИУ ВШЭ Анной Демьяновой и стажером-исследователем центра Дарьей Талакаускас. Оно было презентовано на XXV Ясинской (Апрельской) международной научной конференции по проблемам развития экономики и общества (XXV ЯМНК), проходящей в НИУ ВШЭ с 15 по 18 апреля.
«Идею всегда задает человек»: что дает ИИ образованию и медиа
ИИ-технологии меняют принципы работы образования и медиаиндустрии. Большинство студентов уже в той или иной мере используют ИИ, а нейросети уже массово производят все виды контента. Возможности и вызовы эксперты обсудили на конференции «Образование и медиа в эпоху цифровых перемен», организованной Дирекцией по маркетинговым коммуникациям НИУ ВШЭ и «Яндекс Образованием».
В Вышке стартовали открытые семинары «ИИ в индустрии»
Институт искусственного интеллекта и цифровых наук факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ запустил цикл открытых семинаров. Встречи посвящены актуальным вопросам внедрения искусственного интеллекта в различные отрасли экономики. Семинары проводятся еженедельно в 18:00 в кампусе на Покровском бульваре. Для участников также предусмотрена онлайн-трансляция.