Представяме ви Георги Къдрев и Георги Костадинов от проекта KELVIN, финалист на тазгодишното издание на #Габрово Хакатон. Те разработват приложение, което, използвайки термална камера, може да направи топлинна картина на различните зони на човешкото тяло. Проследявайки дори минималните температурни промени, продуктът служи за превенция на множество заболявания и е способен да бъде полезен инструмент за целите на образната диагностика.
Разкажете за себе си и продукта KELVIN.
Георги Къдрев: Аз съм един от основателите на компанията Imagga, занимаваща се с изображения. Това, което ни доведе до участие на хакатона бе проектът KELVIN, който разработваме заедно с медицински експерти. Той представлява приложение, работещо заедно с термална камера, прикачена към телефона и позволява сканиране на температурата на човешкото тяло. Като част от #Габрово Хакатон, активно разработваме функционалностите на KELVIN.
Георги Костадинов: Заедно с Георги Къдрев и Крис Георгиев участваме в състезанието с този проект, като аз специално съм Head of AI. Имам 15 години опит в софтуерното разработване и 10 години опит с изкуствен интелект и всичко, свързано с машинното самообучение.
Да започнем с това, че вие сте в ИТ сектора от доста години, работите в успешна компания. Прави впечатление, че доста от участниците на хакатона са тъкмо завършили образованието си. Какво предизвикателство видяхте във включването ви с този проект?
Георги Къдрев: KELVIN е експериментален проект за нас, който започнахме единствено в свободното си време. Разбира се, част от ML експертизата, която имаме, идва от работата ни в Imagga. Специално за хакатона, получихме покана, която решихме да приемем. Разработваме мобилното приложение като нещо, за което не взимаме заплати и се разграничава от работата ни в Imagga, където съвсем не правим такъв тип разработка. Но осъзнаваме, че самото приложение KELVIN е добро от чисто хуманна гледна точка и е важно да получи повече публичност и обществена, и институционална подкрепа. Стойността на проекта е много висока в рамките на превантивната медицина.
Как всъщност функционира приложението от техническа гледна точка?
Георги Костадинов: Самото приложение се състои от два компонента. Софтуерен и хардуерен. Вторият представлява самата термална камера, която може да се свърже с устройството чрез порта за данни или чрез Wi-Fi мрежа. Веднъж направена връзката, софтуерният компонент има възможността да получава данните от термалния сензор – да ги обработва и анализира, като сложността тук е в обработката на сурови данни. Имаме няколко стъпки. Първата се състои в цветовото сегментиране, така че да може различията в температурите на тялото ясно да се отличават. За целта използваме една медицински валидирана термална палитра, която ясно отличава различните топлинни зони на тялото. Важно е да се отбележи, че температурата на лицето е сравнително еднаква, но използвайки термалната палитра, ясно можем да откроим дори минимални разлики от типа на 0.1 градуса. След направата на термалната снимка, информацията бива анализирана от AI и ML, като алгоритмите, които използваме са едни от най-добрите в областта на образната диагностика и са се доказали през последните години като едни от най-точните, използващи се в асистирането на всякакъв вид инструменти и устройства за диагностициране на различни заболявания. Това са изкуствените невронни мрежи и в частност комуникационно-невронни мрежи, които са наистина специализирани алгоритми в обработката на изображения и като цяло на сензорни данни, каквито са и тези на термалния сензор. Така можем да постигнем изключително голяма точност в генерализирането и моделирането на информацията, с която работим. Използвайки този алгоритъм, той започва да открива разликите, които твоята термална снимка има от тази на някой здрав индивид. На базата на разликите, в зависимост от зоните на тялото, се случва т.нар. превантивно диагностициране и разпознаване на конкретно заболяване.
Георги Къдрев: Друга част от приложението е, че може да се създават много различни профили, което значи, че приложението позволява използване както в домашни условия, така и в лекарски кабинет. Не е задължително да се заснема единствено собственикът на устройството. В самата профилна страница се виждат различни данни, които могат да се редактират – демографски данни, ръст, тегло, съпътстващи заболявания и др. Ние предвиждаме и възможността да ги използваме и за самообучение, а не само за разпознаване на определени състояния, тъй като там вече отиваме в сферата на сертифициране на устройство или софтуер за диагностика. За тази цел трябва и да се опишат всички хардуерни компоненти, дори и модела на телефона. Откъм техническа трудност, основната е тази, свързана с работата с SDK.
Събирайки цялата тази информация, може да се стигне до пациентско профилиране на база килограми, температура и въобще – всички данни?
Георги Къдрев: Това е крайната ни цел, като един вид аларма или нотификация. Ако приложението забележи някаква промяна от стандартното състояние, самият човек ще бъде подканен да потърси лекарска намеса или грижа. Това може да се използва и в контекста на коронавирус и различни респираторни инфекции и отклонения. В бъдеще мислим да разширим функциите и да ги насочим и към различни онкологични заболявания, тъй като част от туморите се виждат много лесно на термокамери, особено ако са повърхностни, тъй като променят температурата. Обмисляме и възможност за спортни травми, прегряване, напрежение на ставни мускули, опасности от разтежения, скъсвания и др. Ние решихме да се занимаваме с това, защото то е комбинация от уред, леснодостъпен и портативен, и софтуер, който да предостави разширение на методите за образна диагностика в комфорта на собствения дом на потребителя. Това е много важно, защото значителен брой хора се притесняват да посещават болници във връзка със зарази, потенциално некоректно отношение и др. Не искам да засегна някого, но когато става въпрос за здраве, мизите са по-високи и рискът, който човек чувства е по-голям. Също така, хората често отлагат ходенето на лекар и аз също не съм изключение. Това отлагане може да доведе до доста по-сериозни задълбочения на проблема. Идеята е, че какъвто и да е страхът от посещение на болнично заведение, ние искаме да помогнем по някакъв начин хората да получават някаква първоначална индикация на състоянието си. Наистина се виждат неща, които сякаш се случват в паралелна вселена – тази на кръвообращението ни и свързаното с нея термално разпределение в тялото.
Георги Костадинов: Една друга част като технологично решение за бъдещо развитие на проекта, е разширението му като платформа за телемедицина и телемониторинг. Както и Жоро спомена, много хора по цял свят или изпускат профилактичните прегледи, или просто ги е страх и не се явяват. Затова една от нашите мотивации е KELVIN да се превърне в платформа и да може да се снимаш в удобствата на дома, както и да притежаваш директна връзка със своя личен лекар, на когото да предадеш всички събрани данни на текущото си състояние. На тази база, лекарят може да предписва лекарства и съответна дозировка, като тук може да се ползва в различни ситуации – за целите на профилактиката или за целите на пост терапевтичното лечение, като например лечение на травми. Случаи, в които се изисква редовно посещение на медицински експерти. Това може да се случи посредством платформата. Ние целим да превърнем профилактиката и ранното диагностициране в една изключително здрава основа на новата и модерна медицина.
Споменахте COVID-19. Можем ли да кажем, че покрай тази пандемия, разпознаването на болести чрез телесна температура някак стана модерно, а и започна да се гледа на него като на нещо наистина по-сериозно?
Георги Къдрев: Със сигурност, въпреки че единствените начини за диагностика на база на термокамери, а и наблюдение, може да се случи в болнична среда. Докато нашата идея е да изкараме този метод и да го предоставим в ръцете, джоба на хората. В някакъв момент тези термокамери могат да бъдат и вградени в самия телефон. Вече има такива устройства, но те са малко повече за любители на военното дело или на приключенията, в които се ориентираш на тъмно с термокамери. Другото, което стана много популярно е съществуващата от 20 години ориентировъчна концепция за наблюдение на повишена телесна температура по летища и обществени помещения. Но там се хващат хора, които вече са покачили телесна температура. Има две фундаментални разлики с нашия подход. Едната е, че в отворено помещение с много движещи се хора има около 70% прецизност. Втората е, че нас не ни интересува абсолютната телесна температура. Ако тя се е качила много, за определени заболявания това е прекалено късно. Това значи, че заболяването вече е налице. Докато ние искаме да го хванем в процеса на симптомите. Когато има някакъв вид възпаление, тялото доста дълго време компенсира и повишава температурата си само локално. Чак когато се стигне до усложнение, тогава имаме цялостно покачване на телесната температура. Това означава, че доста системи са приключили с правилното си функциониране и тялото преминава в режим на аварийно управление, така да се каже. Затова искаме да улавяме проблеми в дистрибуцията на топлината, още преди да се е стигнало прекалено далеч. А и има състояния, които не са свързани с покачване на температура, но все пак имат своя термален отпечатък. Например, аз имах песъчинка в бъбрека, която постфактум разбрах, че съм изкарал. В зоната на бъбрека например, има изстудяване, свързано с факта, че там има спазъм. Кръвта се изтласква и мястото остава по-студено. Още тогава това нещо можеше да види с термокамери. Този пример бе и една от причините да решим, че трябва да направим нещо по въпроса за автоматизиране на процеса.
Георги Къдрев
Предполагам и двамата сте на мнение, че точно това е бъдещето на подобряване на личната здравна хигиена сред хората?
Георги Къдрев: Смятаме, че технологичният компонент, който е нетривиален, свързан с анализ на термална снимка, може много да подобри процеса на самонаблюдение за някои състояния. Представяме си, че решения, които позволяват почти автоматично прихващане и диагностициране, могат да помогнат много. Със сигурност термалната диагностика не е панацея. Има състояния, които не могат да бъдат хванати по този начин, за съжаление. Напоследък ни питат дали може приложението да послужи за хващане на рак на белия дроб. Но белите дробове са в гръдния кош, който е преграда, а има и мускулна маса, и мазнини. Поради тази причина, състояние на бял дроб трудно може да се хване чрез камера, тъй като тя снима повърхности, не минава през тъкани. Но пък топлината се предава през тъкани, така че косвено може да се установи нещо. Но пък рак на гърдата е точно такова заболяване. Млечните жлези при жените са изключително издадени напред и тук диагностиката може да е по-точна. Профилактиката при онкологичните заболявания е много важна. Идеята е да не се изпусне симптом за няколко дни и да се развие тежка инфекция – бронхопневмония, да речем. За други заболявания пък, не трябва да изпускаш месеци, защото шансът за оздравяване спада.
Георги Костадинов: Ако ракът да гърдата се хване в много ранен стадий, първите месеци, то тогава шансът за оцеляване е над 95%. Но колкото повече се забавя хващането на това заболяване, съответно шансът пада надолу. Това е изключително важно – такъв тип заболявания да биват уловени навреме и това е цялата мотивация на целия проект.
Да се върнем на хакатона. Как протича работата с вашия ментор г-н Ираван Хира?
Георги Костадинов: Той е изключително добър ментор и е много наясно с технологиите и нещата, които ние работим. Неговите съвети винаги са били изключително ценни и начинът по който протичат сесиите ни е да му предоставим цялостната информация за проекта, бизнес частта, технологиите и др. Той ни съветва с конкретни идеи и обратна връзка относно това, как можем да развием някоя част или как да маркетираме KELVIN, по кои канали да се случи това. Използвали сме всеки негов съвет за подобрение на нашите бизнес план и стратегия.
Георги Къдрев: Аз имам лични впечатления от него, от едно събитие на HPE, в което участвах. Тогава той ме впечатли с концептуалните си знания в областта на AI и определено го смятам за визионер в тази сфера. Радвам се, че имаме него за ментор, тъй като нашият проект е около 90% ориентиран към изкуствен интелект.
Георги Костадинов: Много е хубаво да имаш изключително опитен ментор, а още по-хубаво е да имаш изключително опитен ментор, който да вземе проекта и идеята присърце. Ираван е точно такъв човек и започна да мисли активно наравно с нас.
Предполагам, че когато човек като него е ментор на такъв хакатон, това говори много за стойността на конкурса.
Георги Костадинов: Абсолютно. Моето мнение е, че хакатона е на много високо ниво, организацията е изключително добра и до този момент не сме имали никакви проблеми. Нашето мнение за #Габрово Хакатон е само и единствено позитивно.
Има и възпитателна цел, защото не всеки е имал възможност да участва в проект, комбинирайки технологична и бизнес част, а това означава, че участниците занапред ще бъдат все по-смели със своите идеи.
Георги Костадинов: Най-хубавото е, че хакатонът ти дава възможност за връзка с изключително опитни хора от ИТ сферата в България, които са минали по подобен на твоя път – идеи, проекти, стартъпи и т.н. Обратната връзка, която те ти дават е изключително ценна за оформянето както на идеята ти, така и на теб самия като личност. Това състезание отваря много врати, независимо дали спечелиш.
Георги Къдрев: Искам да добавя също, че ние сме били на доста различни хакатони като участници, спонсори и т.н. Но тук случая е друг, защото не се провежда в рамките на един уикенд в някакво затворено помещение, в което хората ядат пица и пият Red Bull. Този формат е чаровен и създава различна енергия, но в случая хакатонът е нещо дългосрочно и хората могат да отделят време да разработят концепцията и да я обсъдят с менторите. Това също е една от причините да се съгласим да участваме. За нас KELVIN е проект, който движим в свободното си време и хакатонът бе добра възможност.
Георги Костадинов
А и сега всички участници ще си тръгнат от него с продукт, защото са имали време да го разработят. В хакатоните от 2, 3 дни не е така. Там се стига общо взето до ниво идея.
Георги Костадинов: За мен продължителният вариант на такъв тип хакатони е много по-подходящ, защото тук реално се създава продукт. Не се създава проект, който да покажеш на журито и да спечелиш награда. Тук работата е от 0% до 100%. И не включва само техническата част, а включва и бизнес частта – план, анализи, конкретни връзки с бъдещи клиенти. Дори евентуално можеш и сделки да направиш покрай хакатона. Накрая ти приключваш не със завършен проект, а със завършен стартъп, който след това е изцяло в твои ръце да го продължиш.
В тази връзка – какво е бъдещето на KELVIN? Как виждате развитието след края на хакатона?
Георги Къдрев: Със сигурност ще положим максимално големи усилия този проект да изпълни мисията си. На всяко едно състезание има ограничен брой победители, различни критерии и т.н. Но за нас това да спечелим не е най-важното. Разбира се, бихме се радвали да сме сред победителите, но самата възможност и тази среда, която се предоставя за устойчиво развитие на един бъдещ проект, със сигурност ще използваме занапред. Ще използваме тласъка на енергията от #Габрово Хакатон и продължаваме да разработваме KELVIN. Със сигурност ще задълбочим в определени функционалности и тепърва имаме да провеждаме събиране на данни за целите на машинното самообучение. Може би ще се стигне и до някаква сертификация като медицинско устройство. За малкия период от време, имаме и доста интерес от външни компании за сътрудничество. Искрата, която имаме в момента, ще използваме за разпалването на един голям пожар и се надяваме, колкото и наивно да звучи, че този проект има потенциала да достигне до световни мащаби. Както всеки има термометър или апарат за кръвно, така всеки да използва KELVIN.
Георги Костадинов: За нас KELVIN е обществено значим проект и искаме да го доразвием независимо от резултата на хакатона. Това ще се случи в няколко насоки. Технологично да достигне максимум, да събираме още много данни, да достигнем до клиники, да достигнем до по-големи компании и т.н. Това не е проект само за хакатона, а е проект, който искаме да установим не само в България на национално ниво, но и на световно.
Благодаря! Желая ви успех!
