Волгоградские ученые создали нейросеть для восстановления и тренировки легких

"Система будет распознавать, каким типом дыхания человек дышит – либо животом, либо больше грудной клеткой", – говорят специалисты.

Чтобы приступить к дыхательным упражнениям, одних датчиков недостаточно. Необходимо погрузиться в виртуальную реальность. В этом поможет специальный шлем и контролеры.

"У нас есть несколько видов тренировок – грудной тип дыхания, брюшной тип дыхания. Сначала программа оценивает то, что преобладает у человека, мужчина это или женщина. Затем мы обучаем человека тренировать смешанный тип дыхания – он самый эффективный", – рассказывают ученые.

Смешанное дыхание осуществляется за счет движения диафрагмы. На экране человеческие легкие изображают дерево. От правильного выполнения упражнений оно "вырастает", наполняется жизнью. Как и организм кислородом. Дыхательная реабилитация необходима тем, кто перенес заболевания дыхательных путей. В том числе коронавирус и пневмонию.

"Смысл этих техник в том, что они тренируют человеческое тело, чтобы вернуть и увеличить объем легких. Это залог того, что все органы будут снабжаться хорошо, даже лучше, чем было до перенесенной инфекции, до проблемы с легкими", – отмечает нейрохирург, невролог Илья Черных.

В среднем сеанс длится до 15 минут. У человека задействованы не только органы дыхания, зрения, но и слуха. Звуковое сопровождение эффективнее погружает в виртуальную среду. По словам специалистов, такое упражнение полезно и для снятия стресса. Врачи убеждены, использование технологии искусственного интеллекта помогает активировать собственные силы организма и пациент после курса может продолжить практику самостоятельно.

"В обычной жизни ты не на полную дышишь, а там тебе показывается, что это еще не твой предел, ты можешь глубже вдохнуть, ты можешь натренировать свое дыхание. Чувствуется, что прорабатывается и брюшное, и грудное дыхание", – комментирует житель Волгограда Станислав Степанов.

Раньше реабилитологи определяли тип дыхания визуально, наблюдая за движением живота и грудной клетки. Но этот способ потерял свою актуальность, когда людей с патологиями органов дыхательных путей стало больше. Чтобы врачи могли справиться с наплывом пациентов, молодыми учеными и был изобретен данный продукт. Преподаватели и магистранты политехнического и медицинского университетов реализовали совместный проект. Первый этап работы подразумевал изучение сведений о дыхательной системе.

"Это большая обширная команда, в которую входят и программисты, и дизайнеры, и менеджеры, при этом один из самых главных кортежей, которые в этой команде есть – это специалисты медицинского профиля. Совместно создали концепцию этого продукта. Самое интересное, что мы впервые получили экспериментальный набор данных, необходимых для обучения этих моделей, с пациентов и со студентов" – отмечает старший преподаватель ВолгГТУ Александр Зубков.

"Проводили специальные эксперименты по количеству датчиков, которые нам необходимы. Один ничего не даст, два – не дает показатели, которые нужны. Вот как раз три датчика, которые помогают определить тип дыхания", – рассказывают ученые.

От начала разработки до использования в медучреждениях прошло больше двух лет. Разработка на стыке двух направлений. Один из участников проекта Анастасия Донская. Преподает в двух вузах – медицинском и техническом.

"Мы, наверное, даже перевыполнили свою задачу, которую изначально поставили, потому что тот проект, который получился – это не просто определить тип дыхания и как с этим работать. А вот когда мы его использовали, то уже поняли, как это делать, какие упражнения. Это заставляет думать о большем", – подчеркивает старший преподаватель ВолгГТУ, преподаватель ВолгГМУ Анастасия Донская.

Сотрудничество технического и медицинского вузов при разработке новых инструментов для врачей развивается с каждым годом. Молодые ученые убеждены, впереди большие перспективы и немало совместных проектов, – сообщает ГТРК "Волгоград-ТРВ".