Победитель конкурса
"Молодые ученые"

Екатерина
Бойченко

Определение границ злокачественных опухолей в ходе операции методами инфракрасной спектроскопии и машинного обучения

05.00.00 Технические науки


Саратов


Национальный исследовательский университет ИТМО
Аспирантура, 3 курс, факультет: Прикладной оптики


Описание проекта

Общая концепция оценки границ опухоли во время операции спектроскопическими методами состоит в следующем. Хирург вносит оптоволоконный зонд в область операции и помещает его в точки, подозрительные на предмет наличия остаточных фрагментов опухоли. Далее спектр, регистрируемый в течение нескольких секунд, обрабатывается на компьютере. Классификационная модель, построенная методами машинного обучения, прогнозирует, есть ли в исследуемой области злокачественные клетки или нет, и выводит ответ на экран. Таким образом, хирург, помимо собственного профессионального опыта и визуальной оценки тканей, сможет руководствоваться информацией, полученной с помощью спектроскопии и машинного обучения, и принимать более объективные решения относительно дальнейшего хода операции. Широкий выбор недорогих компактных спектрометров, работающих в разных волновых диапазонах, и оптоволоконных зондов, подходящих для использования в ходе малоинвазивных операций, позволяет подобрать инструментальное решение под конкретную задачу. Такой экспрессный и простой метод будет востребован в онкологической хирургической практике для снижения частоты повторных операций.



Сейчас

Комплексная концепция построения классификационных моделей для оценки границ опухолей во время операции: оптимизация предобработки спектров опухолей, выбор алгоритмов машинного обучения, разработка дизайна обучающего и тестового наборов данных и единого метода валидации многомерных моделей. Все исследования проводятся на реальных данных от образцов тканей лабораторных животных и пациентов.