Тезисы докладов

Вид материала

Содержание

Новые методы анализа данных биомедицинских исследований с учетом комплексных профилей микроэлементов и генетических полиморфизмо
Некоторые публикации
Разработка методов и алгоритмов локализации и оценивания геометрических характеристик внутричерепного инородного тела

Подобный материал:

1 ... 38 39 40 41 42 43 44 45 ... 96

НОВЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ДАННЫХ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ С УЧЕТОМ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОФИЛЕЙ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМОРФИЗМОВ ДЛЯ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ МЕДИЦИНЫ

К.В.Рудаков¹⁾, И.Ю.Торшин²⁾, О.А.Громова³⁾

¹⁾Вычислительный центр РАН, Москва

²⁾Московский физико-технический институт, Москва

³⁾ Международный сателлитный центр ЮНЕСКО, Москва

За отчетный период был разработан формализм для поиска сложных закономерностей и решения задач классификации в раз-нородных признаковых описаниях. Важной областью применения такого рода формализма является анализ данных биомедицинских исследований. Разработаны основы формализма для анализа дан-ных индивидуальных пациентов, включающих результаты совре-менных диагностических методов, таких как профили микроэле-ментов и генетических полиморфизмов. Разработанные на основе алгебраических критериев разрешимости методы отбора наиболее информативных значений признаков позволили установить сочета-ния признаков, наиболее приемлемые для построения эпсилон-корректных функций-предикторов для отнесения пациентов к исследуемым классам патологий. Произведены вычислительные эксперименты на выборке более чем из 700 пациентов и более 40 патологий, позволившие получить результаты, весьма интересные с точки зрения экспертов в проблемной области. В частности, была получена и обоснована ранжировка различных факторов риска артериальной гипертонии и атеросклероза, включая эффекты микронутриентого состава биосубстратов и генетических полимор-физмов. Полученные результаты имеют значение для диагностики и профилактики различных групп заболеваний и, прежде всего, ишемического инсульта – одной из основных причин смертности жителей России в среднем и пожилом возрасте.

Некоторые публикации:

Ю.И.Журавлёв, К.В.Рудаков, И.Ю.Торшин. Алгебраические критерии локальной разрешимости и регулярности как инструмент исследования морфологии аминокислотных последовательностей. Труды МФТИ, 2011, Т. 3, № 4, с. 67-76.

К.В.Рудаков, И.Ю.Торшин Анализ информативности мотивов на основе критерия разрешимости в задаче распознавания вторичной структуры белка. Информатика и её применения, Т. 5, № 4, 2011, с. 40-50.

И.Ю.Торшин, О.А.Громова, К.В.Рудаков Систематический анализ молекулярных механизмов воздействия омега-3 полиненасыщенных жирных кислот на аритмию, Кардиология, 2011, № 5, – С.37-49.

Е.Ю.Егорова, И.С.Юргель, О.А.Назаренко, М.С.Философова, И.А.Альпер, И.Ю.Торшин, Н.В.Юдина, Т.Р.Гришина, О.А.Громова Рандомизированное контролируемое исследование эффективности препарата Прогепар у пациентов с хроническим алкогольным гепатитом. РМЖ, – 2011, №12, том 753

К.В.Рудаков, И.Ю.Торшин Об отборе информативных значений признаков на базе критериев разрешимости в задаче распознавания вторичной структуры белка. ДАН, 2011, Т. 441, № 1, с.1-5.

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ОЦЕНИВАНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВНУТРИЧЕРЕПНОГО ИНОРОДНОГО ТЕЛА

ПО РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИМ ИЗОБРАЖЕНИЯМ

В.А.Сойфер, Н.Ю.Ильясова, А.В.Куприянов, А.Г.Храмов

Учреждение Российской академии наук
Институт систем обработки изображений РАН, Самара

Знание точного расположения и размеров внутричерепного ино-родного тела позволяет определить наиболее рациональную тактику хирургического лечения и уменьшить количество тяжёлых ослож-нений при проведении операций на мозге человека. Для локали-зации инородных тел используется рентгеновское исследование, которое позволяет зарегистрировать изображения рентгеновских проекций черепа и инородного тела (боковой и прямой). Достоин-ствами рентгеновского метода исследования являются высокая ин-формативность о взаимоотношении инородного тела и окружающих тканей, быстрота и безболезненность исследования, возможность проведения его в ранние сроки после травмы, выявление материала инородных тел.

Разработан и реализован метод моделирования рентгеновского изображения объекта, основанный на использовании механизмов взаимодействия рентгеновского излучения с веществом, а также методах описания исследуемого объекта и расчета вероятностных параметров распределения фотонов по направлениям. Моделиро-вание процессов взаимодействия рентгеновского излучения с объектами является одним из вспомогательных средств проверки методик анализа рентгеновских снимков. Разработанный метод позволил получить рентгеновские изображения и продольные срезы распределения интенсивности для двух видов источников излуче-ния: точечный источник и источник параллельных лучей. Проведён анализ погрешностей работы алгоритма и временных затрат, необ-ходимых для моделирования изображения. Разработан метод лока-лизации объектов на рентгенографических изображениях, границы которых могут быть описаны замкнутыми параметрическими кри-выми произвольного порядка. Он основан на использовании модифицированного преобразования Хоу. Предложено модифици-ровать подынтегральную функцию преобразования с использова-нием градиента исходного изображения. С целью повышения вычислительной эффективности данного метода используются элементы стохастической геометрии. Одним из достоинств предло-женного подхода является возможность контроля знака искомой области (введено понятие ориентированной области и знака области), что позволило повысить эффективность работы метода. Произведено численное моделирование объекта локализации и вносимых искажений на основе предложенной стохастической модели. Проведен вычислительный эксперимент, который показал высокую эффективность разработанного метода и его устойчивость по отношению к различным видам искажений.

Результаты исследований отражены в следующих публикациях: монография [Ильясова Н.Ю. Информационные технологии анализа изображений в задачах медицинской диагностики / Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В., Храмов А.Г // М., Радио и связь, принята к публикации, грант РФФИ на издание книги № 11-07-07016. – 2011, 468 с.], доклад [Zascanov S.G. Method of modeling of images which are formed during the interaction between x- radiation and materials / S.Zascanov, N.Ilyasova, A.Kupriyanov // Proceedings of 8th Open German-Russian Workshop «pattern recognition and image understanding» OGRW-8-2011, November 21-26, Nizhny Novgorod, The Russian Federation, 2011], статья [ Ильясова Н.Ю. Исследование свойств внутриглазного инородного тела на основе анализа рентгенографических изображений черепа/Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В., Устинов А.В. // Сб. Компьютерная оптика. Т. 35, N 2,2011.–265-271].