Smart Stethoscope - ein Startup-Projekt des Accelerators der ITMO University

Das Laeneco-Team hat ein intelligentes Stethoskop entwickelt, das Lungenerkrankungen genauer als Ärzte erkennt. Als nächstes geht es um die Komponenten des Geräts und seine Funktionen.


^{Foto © Laeneco}

Schwierigkeiten bei der Behandlung von Lungenerkrankungen

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation machen Atemwegserkrankungen 10% des Zeitraums unfähiger Jahre aus . Und dies ist einer der häufigsten Gründe für Menschen, die in Kliniken gehen (nach Herz-Kreislauf-Erkrankungen).

Die häufigste Methode zur Erkennung von Lungenerkrankungen ist die Auskultation. Es besteht darin, Geräusche zu hören, die durch die Aktivität innerer Organe verursacht werden. Auskultation ist seit 1816 bekannt. Der erste, der es in die Praxis umsetzte, war ein französischer Arzt und Anatom Rene Laannek . Er ist der Erfinder eines Stethoskops und Autor wissenschaftlicher Arbeiten mit einer Beschreibung der wichtigsten auskultatorischen Phänomene - Geräusche, Keuchen, Crepitus .

Im 21. Jahrhundert stehen Ärzten Ultraschallgeräte zur Verfügung, mit denen nicht nur innere Organe gehört, sondern auch gesehen werden können. Trotzdem ist die Auskultationsmethode immer noch eines der wichtigsten medizinischen Instrumente. Zum Beispiel wird die Bedeutung der Auskultation in der medizinischen Praxis von Dr. Valentin Fuster hervorgehoben. In seiner Studie führte er sechs Fälle an (alle innerhalb von 48 Stunden), in denen eine Diagnose mit einem Stethoskop zu einer genauen Diagnose beitrug, die auf den Bildern nicht ersichtlich ist.

Dennoch hat die Methode ihre Nachteile. Insbesondere haben Ärzte keine Möglichkeit, die Ergebnisse einer auskultatorischen Studie objektiv zu überwachen. Die Geräusche, die der Arzt hört, werden nirgendwo aufgezeichnet, und die Qualität der Beurteilung hängt ausschließlich von seiner Erfahrung ab. Nach verschiedenen Schätzungen beträgt die Genauigkeit, mit der ein Arzt eine Pathologie erkennen kann, ungefähr 67%.

Die Ingenieure von Laeneco , einem Startup, das das Beschleunigungsprogramm der ITMO University durchlief, nahmen die Lösung für diese Probleme auf. Sie entwickelten ein intelligentes Stethoskop, das Algorithmen für maschinelles Lernen verwendet, um Lungenerkrankungen durch Audioaufnahmen zu erkennen.

Chancen und Perspektiven der Lösung

Das elektronische Stethoskop verfügt über ein empfindliches Mikrofon, das einen größeren Frequenzbereich als das menschliche Ohr erfasst. Gleichzeitig können Ärzte die Lautstärke des hörbaren Geräusches erhöhen. Dies ist wichtig, wenn Sie mit vollen Patienten arbeiten, da der Schall schlechter durch das dicke Gewebe einer Person dringt. Außerdem ist die Funktion für Sanitäter in einem Alter relevant, in dem die Hörschärfe nicht mit der in der Jugend identisch ist.

Um Geräusche zu identifizieren, die auf das Vorhandensein der Krankheit hinweisen, helfen tiefe neuronale Netze. Jetzt beträgt die Genauigkeit ihrer Arbeit 83%, aber theoretisch kann diese Zahl auf 98% erhöht werden. Das Startup-Team sammelt bereits neue Daten, um den Trainingssatz zu erweitern.


^{Foto: Pixino / PD}

Ein intelligentes Stethoskop ist mit einem Smartphone gekoppelt. Die Anwendung gibt Benutzern Empfehlungen zur Diagnose, speichert und verarbeitet Aufzeichnungen und zeigt Messergebnisse an. Dank dieses Geräts können Personen ohne medizinische Ausbildung es verwenden.

Das Laeneco-Team ist überzeugt, dass ein intelligentes Stethoskop dazu beitragen wird, die Wahrscheinlichkeit chronischer Lungenerkrankungen zu verringern, und plant, die Fähigkeiten des Instruments zu erweitern. Eine der Hauptaufgaben ist die Entwicklung von Funktionen zur Erkennung von Herzerkrankungen.

Über Laeneco

Das Laeneco- Team besteht aus drei Personen: Eugene Putin, Sergey Chukhontsev und Ilya Skorobogatov.

Eugene arbeitet als Software-Ingenieur am Computer Technologies Laboratory der ITMO University und leitet den Kaggle Club Club, um die praktischen Probleme des maschinellen Lernens zu lösen. Er ist auch Autor von Aging.ai , einer Ressource, die das Alter eines Patienten für eine Blutuntersuchung vorhersagen kann.

Das zweite Mitglied des Teams - Sergey - absolvierte das Institut für Recht an der Udmurt State University und ist einer der Autoren des Konzepts einer Netzwerkanlage. Es wurde entwickelt, um viele unabhängige Branchen zu verwalten.

Ilya ist Absolvent der ITMO-Universität mit einem Abschluss in Informationstechnologie und Programmierung, der sich seit langem mit der Automatisierung von Produktion und Workflow befasst. Die Idee, ein intelligentes Stethoskop zu entwickeln, kam ihm genau, als er einen Sensor zur Analyse von Geräuschen entwickelte, die von Werkzeugmaschinen erzeugt wurden.

2017 hat das Laeneco-Team das Beschleunigungsprogramm Future Technologies ITMO durchlaufen. Die Teilnehmer bildeten ein Geschäftsmodell und entwickelten das MVP eines intelligenten Stethoskops. Das System wurde auf dem Start-up-Festival * SHIP-2017 in Finnland und dem St. Petersburg Forum SPIEF'18 vorgestellt. Ebenfalls im Jahr 2018 wurde das Projekt zum Gewinner der Pitch-Session „ Japan ist ein Land aufstrebender Startups “, die vom ITMO University Technopark in Zusammenarbeit mit Experten aus Asien organisiert wurde. Dann erhielt Laeneco ein Angebot, sein Produkt auf den japanischen Markt zu bringen.

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