Проекты

Система сканирования результатов обследования пользователя с целью выявления диагноза

Работа победителей конкурса проектов и исследований «Старт в медицину» открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Биотехнология и биоинженерия в медицине»

Направление работы: Биотехнология, Искусственный интеллект
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1770
Предметы: Математика, Биология, Информатика
Классы: 9 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Старт в медицину» открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» 2021 года

Актуальность

На данный момент, чтобы человек смог вылечить свой недуг, ему необходимо посещение больницы. Однако часто этот процесс затягивается. Причиной этого является сложность выставления диагноза, поскольку результаты анализов могут соответствовать не одной болезни, а нескольким. От этого также страдает и точность диагноза, что недопустимо в случае со здоровьем человека.

Цель

Проанализировать методы выставления диагноза в российских больницах и создать специальную нейронную сеть, которая обучена работать с анализами людей, для выставления соответствующего диагноза.

Задачи

1. Проанализировать, на каких основаниях врачи ставят тот или иной диагноз.

2. Найти базу данных заболеваний и соответствующих для них диагнозов.

3. Изучить особенности нейронных сетей.

4. Создание прототипа.

5. Доработка программной части.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Персональный компьютер

• PyCharm – интегрированная среда разработки для языка программирования Python версии 3.8

• Python – высокоуровневый язык программирования

• Adobe Photoshop – многофункциональный графический редактор

Описание

Вначале авторы выяснили, что при выставлении диагноза чаще всего врач основывается на каких-либо симптомах, а также на результатах анализов. Обычно выявление болезни осуществляется по анализу отклонений в каких-либо параметрах.

Для создания нейронной сети использовали базу данных о заболеваниях и их симптомах «датасетacl2018-mds».

Следующим шагом было освоение нейронных сетей. В качестве основного движка нейронной сети выбрали библиотеку TensorFlow для языка программирования Python, так как она более проста в использовании, но при этом более эффективнее конкурентов.

Затем создали прототип – специальный консольный интерфейс, в который пользователь вводит свои анализы, а на выходе получает свой диагноз. Данный прототип является MVP.

Несмотря на то, что прототип является MVP, он имеет ряд недостатков. Очень изредка могут возникать различные ошибки, а также неточности.

Результаты

1. Была создана программа, которая может анализировать информацию, вводимую пользователем, такую как: температура, содержание определённого количества вещества в организме и т.д. После этого программа анализирует полученные данные и выводит результат – название диагноза.

2. Разработанное консольное приложение работает на основе искусственного интеллекта.

Внешний вид и структура приложения

Выводы

1. Нейронная сеть – это консольное приложение, запускающееся через командную строку Windows cmd, либо через bash строку Linux. Хранится нейронная сеть на компьютере локально, также ее можно хранить в одном месте на сервере. На ввод программы используют результаты анализов, программа выводит результат – название диагноза.

2. Программа может осуществить данную операцию за секунды, что значительно эффективнее, чем выставление диагноза врачом.

Перспективы использования результатов работы

Разработанная программа может быть использована в различных медицинских учреждениях, так как нейронная сеть может поставить диагноз быстрее и точнее, чем человек, а также может упростить этот процесс путём автоматизации.

Мнение авторов

«Мы считаем, что наша работа очень перспективная и может помочь людям в упрощении постановки диагноза. И мы рады, что существуют такой проект как «Медицинский класс в московской школе». Благодаря ему школьники получают больше опыта, решают социально значимые проблемы. А благодаря конференции «Старт в медицину» мы смогли придумать наше решение для больниц»