В согласии звуки: ИИ настроит детские слуховые импланты за минуты

В России разработали программно-аппаратный комплекс с нейросетью, который может за 10–15 минут настроить слуховой имплант для детей. Обычно на это уходит три-пять дней, а с новой технологией ребенок начинает хорошо слышать почти сразу же. После этого становится возможно полноценное развитие слуха и речевых навыков у ребенка. В этот период занятия у сурдопедагогов, логопедов, психологов наиболее эффективны.

ИИ для настройки импланта

На базе Санкт-Петербургского научно-исследовательского института уха, горла, носа и речи (СПб НИИ ЛОР) Минздрава РФ создан программно-аппаратный комплекс (ПАК) для использования экспертной настройки кохлеарного импланта на основе ИИ. Кохлеарный имплант — это электронный прибор, с помощью которого глухие люди могут слышать окружающие звуки и речь. Комплекс оснащен оригинальной отечественной платформой для задач искусственного интеллекта Delta Sprut.

Как рассказали «Известиям» медики, настройка системы кохлеарной имплантации выполняется при участии нескольких специалистов, наиболее важные — сурдолог и сурдопедагог. Обычно ее продолжительность составляет от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от возраста и подготовленности ребенка.

— Результаты слухоречевой реабилитации напрямую зависят от правильности настройки параметров речевого процессора. Поэтому необходимо максимально компенсировать потерю слуха и приблизить восприятие глухого к восприятию нормально слышащих людей. Это достигается при помощи специального оборудования, подключаемого к системе кохлеарной имплантации, которое позволяет каждому ребенку настроить речевой процессор, — рассказал «Известиям» директор СПб НИИ ЛОР Владимир Дворянчиков.

По его словам, параметры настройки речевого процессора индивидуальны и зависят от расположения электродов в улитке уха, индивидуальной чувствительности волокон слухового нерва и других особенностей слуховой системы. Для возвращения слуха необходимо определять оптимальные параметры электростимуляции для каждого отдельного электрода и системы в целом (более 50 параметров). Для этого в обычном случае используются разные методы исследования, консультации врачей и занятия сурдопедагогов, адаптация совместно с родителями.

— В институте разработана система искусственного интеллекта, позволяющая при помощи объективных исследований и компьютерных технологий определять основные параметры настройки системы кохлеарной имплантации. Для разработки ИИ использовался весь опыт, накопленный институтом в этой области. Такая технология позволяет в течение нескольких минут провести необходимое объективное исследование слуха глухого ребенка и спрогнозировать нужные параметры для работы кохлеарного импланта. Настройка системы с ИИ обычно занимает 10–15 минут, — сказал Владимир Дворянчиков.

После этого врачи продолжают контролировать процесс реабилитации и вносить незначительные коррекции настройки при необходимости, сурдопедагоги обучают ребенка слышать и говорить, сказал медик.

Нейросети в медицине

Проект разработан на базе отечественной платформы ROSA Virtualization, которая позволяет подключать большое количество специалистов.

— Во многих разработках с ИИ память видеокарты выделяется только одному пользователю. Наша система позволяет рационально распределять ресурсы, так что несколько пользователей могут одновременно работать с видеопамятью одной видеокарты, что значительно повышает эффективность работы системы и ускоряет выполнение задач. Без такой гибкости этот процесс был бы значительно сложнее и затратнее, — заявил директор по стратегическому развитию НТЦ ИТ РОСА Вячеслав Кадомский.

При работе всей системы сначала проводится тестирование — телеметрия нервного ответа. Результаты загружаются в интерфейс сервера ИИ, который прогнозирует рекомендуемые параметры настройки импланта. В процессе реабилитации ребенок будет наблюдаться у специалистов, и при необходимости на основании консультаций могут вноситься небольшие коррекции.

— Главное, что в кратчайшие сроки ребенок уже сможет слышать мир. Опыт использования решения на основе искусственного интеллекта позволяет достигать высокой точности настройки, — подчеркнул Владимир Дворянчиков.

Разработка серьезно экономит время специалистам и позволяет детям быстрее получить свое лекарство для улучшения слуха, отметил гендиректор группы компаний ST IT, эксперт рынка TechNet НТИ Антон Аверьянов. В детстве, когда ребенок еще развивается, очень важен каждый день его познания мира, поэтому экономия целых трех-пяти дней — это существенно.

Профессор кафедры оториноларингологии ФГАОУ ВО РУДН Ирина Кириченко отметила, что использование нейросети в медицинской практике — эффективный метод лечения пациентов. Однако если новый программно-аппаратный комплекс и поможет быстро настроить имплант, то дальнейшая работа без профильного врача не предоставляется возможной, объяснила она.

— Настройка импланта — это техническая составляющая, но есть еще момент, который не может быть исключен, — это общение с сурдопедагогом, момент обратной связи. Врачам нужно не только понимать, что пациент слышит звук, но он должен еще и просигнализировать нам знак, что он понимает всё, что ему говорят, — сказала доктор.

Традиционная настройка кохлеарных имплантов зависит от субъективных ощущений пациента, что особенно проблематично у детей, которые не могут вербально описать свои слуховые ощущения. Одно из возможных решений — использование объективных методов оценки слуховой реакции, таких как психоакустические тесты или анализ мозговой активности, рассказал «Известиям» руководитель проекта ELVIS C лаборатории «Сенсор-Тех», эксперт рынка НТИ «Нейронет» Дмитрий Равинский.

— Искусственный интеллект, обученный на таких данных, а также на данных других пациентов, определяет качество восприятия звука, фиксирует малейшие изменения в реакции слуховой системы и предлагает более подходящие настройки импланта. Это ускоряет и повышает точность настройки устройства, исключает субъективность и снижает нагрузку на аудиологов, — рассказал он.

Если эффективность технологии подтвердится, она может стать новым стандартом в реабилитации пациентов с кохлеарными имплантами, подчеркнул эксперт.

— Некоторые относятся к новым технологиям с осторожностью — это нормально, когда речь идет о здоровье. Важно, чтобы врачи объясняли родителям деток плюсы новых технологий. Доверие к таким решениям растет, особенно когда родители видят реальные результаты — улучшение качества жизни и сокращение времени на реабилитацию, — подчеркнула руководитель психолого-педагогического направления благотворительной автономной некоммерческой организации «Ясенева Поляна» Мария Жихарева.

По словам эксперта, новый подход не только ускорит процесс, но и снизит риск ошибок, которые могут возникнуть при ручной настройке.