Рентгеновская технология для обнаружения взрывчатки может также выявлять опухоли

Новая рентгеновская технология, которая работает вместе с алгоритмом глубокого обучения для обнаружения взрывчатых веществ в багаже, в перспективе может выявлять потенциально смертельные опухоли у людей.

Сокрытие взрывчатых веществ внутри электроники и других предметов может затруднить их обнаружение с помощью обычных рентгеновских методов. Но новый метод, по словам исследователей, смог обнаружить взрывчатку со 100% точностью в тестовых условиях. При этом, согласно результатам исследования, описанным в журнале Nature Communication, такая система может также помочь обнаружить трещины и ржавчину в зданиях, а в перспективе ее можно будет использовать для выявления опухолей на ранних стадиях.

Команда ученых из Университетского колледжа в Лондоне спрятала небольшое количество взрывчатых веществ, включая Semtex и C4, внутри электрических предметов, таких как ноутбуки, фены и мобильные телефоны. Эти предметы были помещены в сумки с зубными щетками, зарядными устройствами и другими повседневными предметами, чтобы точно воспроизвести сумку путешественника.

В то время как стандартные рентгеновские аппараты облучают объекты равномерным полем рентгеновских лучей, команда сканировала сумки с помощью специально сконструированного аппарата, содержащего металлические листы с отверстиями, которые разделяют лучи на множество более мелких пучков.

Когда лучи проходили через сумку и ее содержимое, они рассеивались под углами размером в микрорадиан (примерно одна 20 000-я часть градуса). Рассеяние анализировалось искусственным интеллектом (ИИ), обученным распознавать текстуру конкретных материалов по определенной картине изменения углов.

ИИ исключительно хорошо распознает эти материалы, даже если они спрятаны внутри других объектов. Алгоритм смог правильно определить взрывчатку в каждом эксперименте, проведенном в тестовых условиях, хотя команда признала, что было бы нереалистично ожидать такого высокого уровня точности в крупных исследованиях, более близких к реальным условиям.

По мнению ученых, эта технология также может быть использована в медицине, в частности, для скрининга рака. Хотя исследователям еще предстоит проверить, сможет ли эта технология успешно отличить, например, текстуру опухоли от окружающей здоровой ткани молочной железы, она способна обнаружить очень маленькие опухоли, которые раньше могли остаться незамеченными за грудной клеткой пациента.