Trzecie miejsce w Konkursie Rektorskim dla zespołu Code Hussar

25.11.2021

Zespół Code Hussar, reprezentujący Koło Zainteresowań Cybernetycznych Wydziału Cybernetyki, zajął trzecie miejsce podczas Konkursu Rektorskiego na najlepszą pracę poza programową studentów WAT działających w kołach naukowych. Członkowie KZC w składzie Iwo Lis oraz Jakub Krukowski zaprezentowali pracę badawczą pt: „Opracowanie systemu wspomagającego diagnostykę depresji z wykorzystaniem analizy danych sensorycznych oraz algorytmów uczenia maszynowego”.  Przedstawione badania w ramach projektu PULSE realizowane są pod opieką płk. dr. inż. Mariusza Chmielewskiego wraz z pomocą Patryka Ostrowskiego (doktoranta WAT) oraz lek. Katarzyny Kanclerz. Wcześniej koncepcja projektu znalazła uznanie podczas zwycięskiego hackathonu nMedycyna+.

Depresja to jedna z najczęściej diagnozowanych chorób na świecie, dotykająca głównie osoby w wieku 20-40 lat, coraz częściej diagnozowana także u dzieci. Niewykryta lub nieleczona, może skutkować myślami, tendencjami, a także czynami samobójczymi. Choroba ta stanowi problem w skali globalnej, nasilony w ostatnim czasie przez pandemię wirusa SARS-Cov2, która istotnie zmieniła funkcjonowanie społeczeństwa. Objawy depresji obejmują m. in.: obniżony nastrój, zmniejszoną energię, osłabienie koncentracji i uwagi, zaburzenia snu, niską samoocenę i małą wiarę w siebie. Na tej podstawie zostały opracowane narzędzia wspomagające lekarzy POZ w diagnostyce, takie jak: skala depresji Becka czy test Hamiltona.

Celem badawczym projektu jest sprawdzenie efektywności algorytmów uczenia maszynowego w celu wykrycia choroby oraz opracowanie metody fuzji danych zgromadzonych przez system, a następnie implementacji ich w systemie wspomagającym detekcję depresji. Do tego celu zespół projektowy przygotował propozycję systemu PULSE wspomagającego pracę lekarzy POZ w wykrywaniu stanów depresyjnych. Końcowym efektem będzie opracowanie mechanizmów oceny stanu pacjenta, wykorzystujących dane sensoryczne oraz ankietowe gromadzone w wyniku monitoringu pacjenta oraz wywiadu lekarskiego. Ponadto system będzie umożliwiał kontrolę leczenia pacjenta, a także skuteczność czy niektóre objawy niepożądane podawanych leków, poprzez dostarczanie opracowanych w sposób przejrzysty danych. Na początkowym etapie działania system pozwoli na zgromadzenie niezbędnych danych do przygotowania zbiorów uczących oraz badania algorytmów uczenia maszynowego.

Działanie systemu PULSE:

  1. Wstępne badanie lekarskie: lekarz wypełnia podstawowe dane pacjenta oraz narzędzie diagnostyczne jakim jest test Hamiltona.
  2. Monitoring pacjenta: jest to faza, w której pacjent jest stale monitorowany za pomocą aplikacji mobilnej, w celu wykrycia objawów depresji.
  3. Analiza zgromadzonych danych: przesłane dane podlegają analizie - pacjentowi przypisuje się brak depresji lub jej obecność, wraz z podaniem prawdopodobieństwa poprawności diagnozy. Dodatkowo zebrane dane przedstawiane są w postaci czytelnych wykresów.
  4. Diagnoza lekarska: na podstawie wyżej zgromadzonych informacji oraz własnego doświadczenia i obserwacji, lekarz potwierdza lub zaprzecza zaproponowanej diagnozie. Pozwala to dodatkowo na zbieranie danych, w celu doskonalenia algorytmów decyzyjnych.
  5. Dalsza obserwacja pacjenta: następuje dalsze gromadzenie informacji, dzieki czemu podczas kontroli w poradni lekarz ma możliwość wglądu w dane zebrane od czasu ostatniej wizyty.

W dalszej fazie badań uczestnicy projektu zamierzają dostosować system do potrzeb lekarzy oraz przygotować w pełni działający system pozwalający na usprawnienie i przyspieszenie diagnostyki stanów depresyjnych.