Автореферат (1149677)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиБАБИН Андрей ВладимировичМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В РАДИОНУКЛИДНЫХТОМОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ СЕРДЦА05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексыпрограммАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукСанкт-Петербург2016Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университетеНаучныйруководитель:доктор физико-математических наук, профессорКотина Елена ДмитриевнаОфициальныеоппоненты:доктор технических наук, профессорМарусина Мария Яковлевна, федеральное государственноеавтономное образовательное учреждение высшего образования«Санкт-Петербургский национальный исследовательскийуниверситет информационных технологий, механики и оптики»кандидат физико-математических наук, доцентПолозов Сергей Маркович, национальный исследовательскийядерный университет «Московский инженерно-физическийинститут»Ведущаяорганизация:АО «Научно-исследовательский институт электрофизическойаппаратуры им.

Д.В. Ефремова» (Санкт-Петербург)Защита состоится «___» _____________ 2016 г. в ____ часов на заседаниидиссертационного совета Д.212.232.50 по защите диссертаций на соискание ученойстепени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук при СанктПетербургском государственном университете по адресу: 198504, г. Санкт-Петербург,Петродворец, Университетский пр., д.

35, ауд. 327.Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу:198504, г. Санкт-Петербург, Петродворец, Университетский пр., д. 35, ученомусекретарю диссертационного совета Д.212.232.50 Г.И. Курбатовой.С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М. ГорькогоСанкт-Петербургского государственного университета по адресу: 199034, г. СанктПетербург, В.О., Университетская наб., 7/9. Диссертация и автореферат размещены насайте www.spbu.ru.Автореферат разослан «___» ____________ 2016г.Ученый секретарь диссертационного советадоктор физ. -мат. наук, профессорГ.И.

Курбатова2Общая характеристика работыАктуальность работы. Работа посвящена математическому и компьютерномумоделированию в задачах обработки радионуклидных кардиологическихисследований. Кардиология является одним из важнейших направленийиспользования методов радионуклидной диагностики (однофотонная эмиссионнаякомпьютерная томография (ОФЭКТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)).Сердечно-сосудистые заболевания являются одними из самых распространенных, апо показателям смертности – самыми опасными.

Это ставит задачу диагностикиработы сердца на одно из первых мест. Для решения задачи применяютсяультразвуковые, магнитно-резонансные и радионуклидные методы. Благодаря своейвысокойдиагностическойточностиинадежности,радионуклидныеметодыдиагностики сердца получили большую значимость и распространенность.Радионуклидные методы, являясь одними из самых современных методовфункциональной диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы, требуютприменения современных математических методов обработки и анализа данных,получаемых в ходе проведения исследования. Математическая обработка данных,полученных радионуклидными методами, позволяет из огромного набора данныхвыделить важную диагностическую информацию.

Одними из самых современныхрадионуклидныхметодовдиагностикисердцаявляютсяперфузионнаятомосцинтиграфия миокарда1 и томовентрикулография сердца2. Для проведениясоответствующих исследований используются однофотонные эмиссионныекомпьютерные томографы и позитронно-эмиссионные томографы. Во времяпроведения исследования информационный сбор проводится синхронизировано ссигналом электрокардиографа (ЭКГ).Методы томовентрикулографии сердца и перфузионной томосцинтиграфиимиокарда активно развиваются и изучаются в мире.

Ежегодно проходятмеждународные конгрессы и конференции по данной тематике. Однако, крайне малоотечественных статей посвящено математическому моделированию и обработкеданных, полученных на основе указанных радионуклидных томографических1Перфузионная томосцинтиграфия миокарда используется для дифференциальнойдиагностики ишемической болезни сердца, определения состояния миокарда и оценкирезультатов лекарственного, хирургического и реабилитационного лечения.2Радионуклидная томовентрикулография является одним из самых точных методовнеинвазивной количественной оценки функции желудочков сердца. На основе результатовисследований определяются объемы желудочков сердца, фракции выброса желудочков,гемодинамические параметры.3методов.

Поэтому разработки в области математического моделирования иобработки данных радионуклидных методов диагностики сердца, направленные наповышение их качества и информативности являются актуальными.Цель диссертационной работы состоит в разработке математическихмоделей,алгоритмовипрограммногообеспечениядляобработкиданныхрадионуклидных кардиологических исследований.Методы исследования.

Для решения задач, рассмотренных в диссертационнойработе, применяются методы математического и компьютерного моделирования,численного анализа, структурного и объектно-ориентированного программирования.Научная новизна работы Разработан общий алгоритм обработки данных томовентрикулографии сердцаи перфузионной томосцинтиграфии миокарда, синхронизированной с ЭКГ; разработаны математические модели и алгоритмы для построения контуровправого и левого желудочков для исследований томовентрикулографии сердцаи перфузионной томосцинтиграфии миокарда, синхронизированной с ЭКГ; разработаны алгоритмы построения функциональных изображений правого илевого желудочка сердца с использованием вейвлет-анализа; разработанопрограммноеобеспечениедляобработкиисследованийтомовентрикулографии сердца и перфузионной томосцинтиграфии миокарда,синхронизированной с ЭКГ.Практическая значимость и внедрение результатов диссертационнойработыРезультаты, полученные в диссертационной работе, имеют прикладноезначение.

Программы обработки кардиологических функциональных исследованийиспользуются при обработки радионуклидных кардиологических исследований вФедеральном научном центре трансплантологии и искусственных органов имениакадемика В.И. Шумакова (г. Москва) и Научно-исследовательском институте скоройпомощи им. Н.В.Склифосовского (г. Москва).Апробация работыРезультаты диссертационной работы были представлены на различныхнаучных конгрессах и конференциях: международная научная конференция«Процессы управления и устойчивость» (Санкт-Петербург, 2012, 2013); 23-ймеждународный семинар по ускорителям заряженных частиц (XXIII International4workshop on charged particle accelerators) (Алушта, 2013); Международнаяконференция по компьютерным технологиями в физических и инженерныхприложениях (International conference on computer technologies in physical andengineering applications) (Санкт-Петербург, 2014); 20-й Международный семинар подинамике пучков и оптимизации (XX International workshop on beam dynamics andoptimization)(Санкт-Петербург,2014);научно-практическаяконференция"Радиационные технологии: достижения и перспективы.

Ядерная медицина" (Ялта,2014); конгресс Российской ассоциации радиологов (Москва, 2014); IXВсероссийский национальный конгресс лучевых диагностов и терапевтов«Радиология – 2015» (Москва, 2015); 28-й Конгресс европейской ассоциации ядерноймедицины (Гамбург, Германия, 2015).Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 12печатных работах, из которых 4 – в журналах, входящих в перечень изданий,рекомендованных ВАК РФ. По теме исследования получено 4 свидетельства огосударственной регистрации программ для ЭВМ.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит 127страниц текста и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы,включающего 100 наименований.Основное содержание работыВо введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированыцели, научная новизна, практическая значимость и апробация работы, представленыосновные положения, выносимые на защиту, описана структура и объем работы.Также представлено краткое содержание диссертации.В первой главе приводятся основные характеристики и принципы работытаких устройств как гамма-камеры, гамма-томографы и позитронно-эмиссионныетомографы, даны основные понятия и определения.

Приведено описание наиболееважных для функциональной диагностики радионуклидных томографическихисследований сердца, таких как томовентрикулография и перфузионнаятомосцинтиграфия сердца, синхронизированная с ЭКГ. В основе указанных методовлежат понятия однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) ипозитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Для проведения исследований ОФЭКТи ПЭТ используются гамма-томографы и позитронно-эмиссионные томографы.Во второй главе построены математические модели в задачах обработкитомографических исследований сердца, синхронизированных с ЭКГ.5Большое количество зарубежных статей посвящено обработке данныхтомовентрикулографии сердца и перфузионной томосцинтиграфии миокарда. В связис развитием медицинской аппаратуры и компьютерной техники развивались иалгоритмы сегментации левого и правого желудочков сердца, модели желудочковстановились все более сложными, от геометрических примитивов (например, левыйжелудочек представлялся в виде эллипсоида) к сложным трехмерным объектам.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации