Ученые из Стэнфордского университета нашли способ определять рак кожи по фотографии. По словам ученых, рак кожи — самое распространенное онкологическое заболевание. Выживаемость пациентов в течение пяти лет падает на 14%, если болезнь не диагностирована на ранней стадии, а это значит, что чем быстрее рак найдут, тем выше шансы его вылечить. Диагностику этого типа рака проводят визуально и только потом проверяют диагноз с помощью биопсии, а значит, можно использовать для диагноза фотографии. Ученые решили использовать для диагностики нейронную сеть, которая умеет распознавать изображения.
За основу ученые взяли алгоритм для распознавания изображений, уже разработанный Google, правда, не для постановки диагнозов. Нейронную сеть обучили, использовав почти 130 000 изображений разных видов рака кожи со всего мира, а потом провели испытание, выставив против компьютера коллектив из 21 дерматолога.
Перед врачами и компьютером поставили задачу отличить карциному от кератоза (заболевания, при котором происходит утолщение кожи) и меланому от родинки по 370 снимкам. Все случаи болезней, представленные на фотографиях, уже были на тот момент диагностированы с помощью биопсии. В результате точность диагноза компьютера оказалась такой же, как у врачей-дерматологов.
Пока что алгоритм работает только на компьютере, но ученые хотят перенести его на смартфоны. По их словам, человек сможет просто сфотографировать образование на коже и поставить с помощью приложения диагноз — такой же точный, как если бы пациента осмотрел специалист. К тому же новый метод поможет и врачам. Ученые считают, что нейронные сети и распознавание изображений помогут в визуальной диагностике во многих областях медицины.
Исследование описано в журнале Nature.
Методы диагностики, при которых не обязательно брать ткани пациента для анализа, бывают разными. Например, ученые из Томска придумали, как обнаружить рак по дыханию.
Прибор размером с компьютерный системный блок анализирует состав выдыхаемого человеком воздуха и определяет наличие большого количества веществ, присутствующих в мизерной концентрации.
Прибор разработан в институте мониторинга климатических и экологических систем (ИМКЭС СО РАН). Подробнее об изобретении сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.
«Анализ газового состава выдыхаемого воздуха — перспективный метод диагностики заболеваний, потому что в дальнейшем медицина будет построена на неинвазивных методах», — говорит автор изобретения Дмитрий Петров.
Специалисты утверждают, что по воздуху, который выдыхает человек, можно многое понять о состоянии его организма. Помимо азота, кислорода, углекислого газа и паров воды этот воздух содержит в себе маркеры болезней: наличие этанола является признаком диабета, оксид азота указывает на заболевания дыхательной системы, метан — на проблемы с пищеварением.
Сложность заключается в том, что в выдохе содержатся очень маленькие концентрации маркеров недугов. При этом количество таких маркеров может превышать сотню. Существующие приборы способны выявлять лишь около десяти компонентов, поэтому для полного анализа необходимо использовать сразу несколько дорогостоящих аппаратов.
Дмитрий Петров предложил изучать выдыхаемый воздух с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света, которая позволяет однозначно определять молекулярное строение вещества, а также давать количественные оценки.
Ученый утверждает, что такой прибор по своей чувствительности превосходит все существующие аналоги и способен зарегистрировать даже те компоненты, содержание которых исчисляется одной десятитысячной долей процента. Кроме этого, метод, по словам разработчика, позволяет одновременно контролировать абсолютно все молекулярные составляющие газовой среды. «Сейчас воздух анализируется примерно полчаса, но в перспективе можно сделать так, что процедура будет занимать всего несколько минут», — сообщает автор разработки. 
