Scienty

Фото: img.freepik.com

Данный программный комплекс предоставит врачам возможность извлекать максимум данных из записей ЭЭГ пациентов, у которых есть подозрения на эпилепсию, прогнозировать развитие заболевания и определять индивидуальные методы терапии.

Учёные ННГУ им. Н.И. Лобачевского обучили модели искусственного интеллекта для автоматического обнаружения и анализа сонных веретён в ЭЭГ-записях у здоровых людей и пациентов с эпилепсией. Высокоточный анализ ЭЭГ особенно важен для выявления трудно диагностируемых признаков эпилепсии у детей.

«Пороговые значения ритмов мозга, установленные медицинскими протоколами, являются индикаторами, определяющими начало терапии. Однако, как правило, эти показатели оцениваются отрывочно и визуально. Из-за сложности анализа многочасовых записей электроэнцефалографии (ЭЭГ) отдельному специалисту трудно провести их полный разбор. Для поддержки врачей-эпилептологов и неврологов в проведении более оперативного и обоснованного анализа, эту задачу требуется автоматизировать, — отметила автор исследования, старший научный сотрудник лаборатории «Искусственный интеллект в кардио- и нейронауке» ННГУ Татьяна Леванова.

Значительный этап разработки был сосредоточен на изучении нейросигналов, характерных для второй фазы сна. Ритмические мозговые волны, регистрируемые у здоровых людей в этой фазе, известны как «сонные веретёна». Они выступают в роли индикаторов значимых когнитивных процессов, включая консолидацию долговременной памяти и усвоение новых знаний. При эпилепсии параметры сонных веретён (плотность, частота, продолжительность) могут быть изменены, и их автоматизированный анализ способен быть полезным биомаркером для оценки прогрессирования заболевания у пациентов, которым уже поставлен диагноз. Разработка нижегородских ученых предоставляет возможность детально описывать и анализировать подобные изменения.

«Альбина Лебедева, старший научный сотрудник лаборатории «Искусственный интеллект в кардио- и нейронауке» ННГУ, сообщила, что данные электроэнцефалографии, использованные для обучения моделей искусственного интеллекта, а также результаты, полученные с помощью прототипа перспективного программного комплекса, были проверены врачами из Москвы и Нижнего Новгорода. В настоящее время продолжается сбор данных, характеризующихся различной эпилептиформной активностью, для дальнейшего обучения ИИ и улучшения качества его рекомендаций.

«Целью нашего исследования является снижение влияния субъективных факторов при анализе данных электроэнцефалографии, упрощение процесса аннотирования эпилептиформной активности и основных физиологических паттернов, а также обеспечение единообразного подсчета таких показателей, как частота, амплитуда и распространенность. Это позволит врачам принимать обоснованные клинические решения, касающиеся как диагностики, так и выбора наиболее эффективного лечения, – рассказал автор исследования, научный сотрудник лаборатории «Искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных» ННГУ, врач-невролог Артём Шарков.

Ученые утверждают, что нейросетевые методы, используемые для анализа сонных веретён и фоновой мозговой активности, способны выступать в качестве вспомогательного средства для автоматической диагностики эпилепсии. В настоящее время завершается работа над программным обеспечением, предназначенным для тестирования технологии в сотрудничестве с клиническими центрами.

Исследование было представлено в виде публикации в международном научном издании Technologies 2025. Работу осуществляют нейробиологи, математики и программисты из ННГУ. Она проводится в рамках проекта Центра искусственного интеллекта при поддержке лаборатории «Искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных» ИИТММ ННГУ.

В 2025 году авторы исследования были удостоены международной университетской премии «Гравитация» за разработку первой в России открытой медицинской базы данных, содержащей аннотированные записи электроэнцефалограммы. Это достижение позволит повысить точность, скорость и качество диагностики эпилепсии у взрослых и детей с использованием технологий искусственного интеллекта.

Пресс-служба Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского предоставила информацию и иллюстрацию