SOFTVEROM U STOPU PRATE KOVID 19: Univerzitet u Kragujevcu će pratiti razvoj zaraze, testira se i model praćenja krive zaraženih, umrlih...

Dragana Matović

08. 11. 2020. u 13:00

СОФТВЕРОМ У СТОПУ ПРАТЕ КОВИД 19: Универзитет у Крагујевцу ће пратити развој заразе, тестира се и модел праћења криве заражених, умрлих...

Anđela Blagojević i Tijana Šišteršič

U TRENUCIMA kada treći talas pandemije virusa korona dostiže svoj pik, naši naučnici iz raznih oblasti nastoje da pomognu i lekarima i pacijentima.

Tako je korišćenjem veštačke inteligencije tim Univerziteta u Kragujevcu, zajedno sa Univerzitetom i Kliničko-bolničkim centrom u Rijeci, načinio personalizovani model kojim na osnovu kliničke slike, nalaza iz krvi, rendgenskog snimka pluća, može da se predvidi dalji tok bolesti. Lekarima bi trebalo da bude lakše da procene razvoj zaraze i eventualno uključenje obolelog na respirator.

Isti tim razvija još jedan softver koji se tiče praćenja epidemiološke situacije na nivou grada, regiona i države. Ovim modelom predviđaće se broj zaraženih, teško obolelih, preminulih i oporavljenih. Reč je o projektu "Upotreba metoda veštačke inteligencije i mašinskog učenja na smanjenje efekata COVID-19-COVIDAI", koji se realizuje uz odobrenje Centralne evropske inicijative.

- Na osnovu javno dostupnih podataka o broju zaraženih, analizirali smo epidemiološku situaciju u Srbiji, Hrvatskoj, Belgiji i još nekoliko država u okruženju, dok smo za specifični model analizirali kliničku sliku 50 pacijenata iz Kliničkog centra u Kragujevcu i 60 iz Rijeke - kaže za "Novosti" rukovodilac Centra za bioinženjering Nenad Filipović, rektor kragujevačkog univerziteta. - Predviđanja kako će se kretati kriva zaraženih, umrlih, asimptomatskih, izlečenih, sa više i manje posledica, u Belgiji i Danskoj su bila dobra, dok su u Srbiji i Hrvatskoj preklapanja između sedamdeset i osamdeset odsto. Za Srbiju i Hrvatsku još smo u procesu testiranja i optimizacije hiperparametara modela, rezultati su obećavajući i nadamo se uskoro još boljim preklapanjima.

SUPERRAČUNARI

U TIMU koji radi na izradi softvera su naučnici i istraživači iz gotovo svih oblasti prirodnih nauka, ali im je veoma važna pomoć lekara koji rade na klinici. Veliki broj podataka koje unose u kompjutersku simulaciju dobijaju od kliničara.

Metode koje se koriste unutar same simulacije su veoma složene i ne mogu se izvršavati na običnim računarima, laptopima, već se za njih koriste takozvani superračunari, odnosno računari s velikim performansama.

Tim Univerziteta u Kragujevcu upravo radi model kojim će biti analizirana epidemiološka situacija u Srbiji u novembru i decembru.

- Nezahvalno je davati bilo kakve prognoze. Očekujemo da će pik biti sredinom novembra, ali ne znamo koliko će da traje. Sigurno će biti još više zaraženih nego što ih ima sad - kaže Filipović. - Novembar je kritičan mesec.

Projekat traje do kraja decembra, a svakoga dana unose se novi podaci. Rezultati analize pokazuju da na zaravnjenje krive utiču veća kontrola primene mera, socijalna distanca, manji broj kontakata.

- Modeli će raditi bolje što više podataka bude korišćeno za "učenje", odnosno takozvano treniranje - objašnjava Tijana Šišteršič, član tima. - O nekim zakonitostima i detaljnijoj analizi po gradovima, regijama, ali i u državi, još ne možemo da govorimo. Trenutni modeli ne obuhvataju sve složene fenomene koje širenje jedne epidemije, pa i kovida, podrazumeva. Potrebno je uneti posebne elemente u program, kao, na primer, uvođenje mera poput karantina, maski, kapacitet kreveta u bolnicama... Razvijeni modeli predstavljaju odličnu osnovu za dodavanje složenih fenomena poput uvođenja mera i nadam se da ćemo u narednom periodu uspeti da ih primenimo.

Modeli su zasnovani na algoritmima veštačke inteligencije, a prati se veliki broj parametara. Tok bolesti obolelog od kovida predviđa se na osnovu analize krvi (više od 20 parametara), rendgena pluća, demografskih podataka (pol, godište, težina, visina, krvna grupa...), fizikalnih nalaza, genetskih podataka... Ti podaci se smeštaju u kompjuter sa odgovarajućim algoritmima, kako bi se simulirao dalji razvoj bolesti.

Anđela Blagojević, Nenad Filipović i Tijana Šišteršič

 

- Podaci svih pacijenata se strogo čuvaju i zaštićeni su, te nijedan podatak o konkretnom pacijentu ne sme da bude vidljiv - kaže Tijana Šišteršič. - Baza se još formira, svakoga dana dobijamo dodatne podatke. Zajedno sa saradnicima u Rijeci napravićemo jednu veću bazu, a kombinacijom njihovog i našeg modela kreiraćemo takozvani hibridni model koji će imati poboljšane performanse. Ne pratimo da li je virus slabiji ili jači i šta se događa sa plućima pacijenata kada ih "napadne" kovid, to je posao lekara, već se trudimo da na osnovu svih parametara koji su nam dostupni pomognemo lekarima u prognozi razvitka bolesti.

Naučnici iz Kragujevca objavili su rad kako se kovid 19 širi u plućima.

- Cilj je da se predvidi individualna terapija i da se pomogne lekarima u procesu lečenja pacijenata. Možemo da predvidimo kojom brzinom će virus da se proširi u plućima obolelog i da li je on rizičan za upotrebu respiratora. To je veoma bitno da se zna na početku kako bi se koristila agresivnija terapija, a ne da se stanje pacijenta pogorša i da on mora da ide u bolnicu - kaže Filipović. - Dosta faktora utiče na razvoj bolesti, a pre svega to koliko je naš imuni sistem spreman da se suoči sa virusom. Reakcija imunog sistema je ono što pacijenta dovodi u opasnost.

Primena softvera u bolnici će početi kada modeli prođu sve kontrole, a rok za to je kraj decembra 2020. Softver će najpre biti uveden u kliničke centre u Kragujevcu i Rijeci, a posle toga i u ostalim bolnicama u Srbiji.

- Namera nam je da se povežemo sa svim bolnicama u Srbiji, ali to je komplikovan posao - kaže Filipović. - Problem je što bolnice imaju svoje baze podataka i potrebno je mnogo vremena da se oni prebace iz bolničkog sistema u naš softver. Ovo što smo napravili već daje rezultate, ali bilo bi još bolje da se radi na nivou cele države.

DUGOGODIŠNJA SARADNJA SA HARVARDOM

U IZRADI softvera Univerzitet u Kragujevcu sarađuje sa Harvardom, sa kojim, inače, ima odlične kontakte dugi niz godina. Zajedno pokušavaju da naučnim metodama pronađu metodologiju širenja kovida 19 u plućima.

Nedavno je kratak pregled ovog rada objavljen u jednom uglednom naučnom časopisu. U tom tekstu je navedeno da kada virus dopre do krajnjih delova pluća - alveola, imuni sistem obolelog se aktivira i reaguje sa tim virusom tako da on počne da se razmnožava. Zatim se pokušava simulacija fizičkog kretanja virusa kroz pluća. Pacijent i dalje diše, njegova se pluća pune i klinička slika pokazuje da u nekom trenutku počinu da izgledaju loše.

- Naša ideja je da predvidimo kada to počinje i koliko će da traje - kaže Filipović. - Na taj način, lekari će imati alat koji će moći da predvidi kada će kod određenog pacijenta doći do kritičnog stanja.

Pratite nas i putem iOS i android aplikacije

Komentari (0)