Автореферат (1149677), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Далее с развитиемтомографических методов, а именно с развитием метода перфузионнойтомосцинтиграфии миокарда, появились полярные диаграммы (диаграммы «бычийглаз») для оценки перфузии. А с развитием томографических синхронизированных сЭКГ методов перфузионной сцинтиграфии появляются функциональныеизображения, визуализирующие движение стенок и систолическое утолщение.Большое количество публикаций,связанных с фазовыми функциональнымиизображениями, отражающими наличие асинхронии, и подтверждающих ихпрактическое значение приходится на 2007-2009 годы (Henneman M.M.

с соавторами,Остроумов Е.Н., Котина Е.Д. и другие). В 2011-2013 гг. вышли публикации,посвященные построению функциональных изображений, визуализирующих11систолическую и диастолическую асинхронию на основе использования Фурье –анализа (Chen Ji, Kalogeropoulos A.P. Verdes L., Hsu T.H., Huang W.S., Chen C.C. идругие). В диссертационной работе предложены модели и алгоритмы построения этихизображений на основе вейвлет-анализа. В частности, строятся фазовые изображения,моделирующие синхронность вступления в сокращение различных отделов миокарда,на основе вейвлетов Морле, Шеннона, В – сплайнового вейвлета третьего порядка.В §3.1 приведен алгоритм построения параметрических изображений (фазовые,амплитудные), в основе которого лежат принципы вейвлет – анализа. Для построенияпараметрических изображений было выбрано три семейства комплекснозначныхt2вейвлетов со следующими базисными функциями: вейвлет Морле  (t )  e 2it e 2 ;вейвлет Шеннона  (t )  e 2it (t )  e 2itsin(( t / 3) 3 )(t / 3)3sin t; В – сплайновый вейвлет третьего порядкаt.Входными данными для построения рассматриваемых функциональныхизображений желудочка сердца является последовательность N полярных диаграммDs , s  1, N , соответствующих интервалам «представительного» сердечного цикла.Для нахождения значения элемента (i, j) фазовой диаграммы Φ(i, j) строитсякривая «активность / время», которая представляет собой график периодическойфункции f(t), значения которой известны в N точках ( f s  Ds (i, j ), s  1, N ).

Функцияf(t) аппроксимируется рядом вейвлетов F(t), который выглядит следующим образом:NF (t )  Re(  C JK JK (t )), C JK   f s  JK ( s  1) ,s 1J,K JK (t )  2  J / 2 (2  J t  K ) (J — масштаб, K — сдвиг),   JK — функция,комплексно сопряженная с функцией  JK .Этот ряд можно преобразовать к видуb2 J22F (t )   AJK cos(2 (t  K )   JK ), AJK  a JK b JK,  JK  arctg ( JK ) .Na JKJ,KЭлементы фазовой диаграммы вычисляются следующим образом( j , k ) b ( j, k )arctg( JK),a JK ( j, k )18012в частности, для В – сплайнового вейвлета третьего порядка коэффициенты aJK и bJKопределяются по формуламNa JK (i, j )   Ds (i, j )  2 j/2sin(s 1Nb JK (i, j )   Ds (i, j )  2  j / 2 sin(s 1(( 2  J ( s  1) / N  K ) / 3) 3(( 2J( s  1)  K ) / 3)3(( 2  J ( s  1) / N  K ) / 3) 3(( 2J( s  1)  K ) / 3)3) sin( 2 (2  J ( s  1)  K )) ,) cos(2 (2  J ( s  1)  K )) .На рис.

4 представлены фазовые изображения левого желудочка сердца,построенные на основе рассматриваемых вейвлетов.Рис. 4 Фазовые изображения левого желудочка, построенные с помощью: а)вейвлета Морле; б) вейвлета Шеннона; в) В – сплайнового вейвлета третьего порядкаЧетвертая главапосвящена программам обработки исследованийтомовентрикулографии сердца и перфузионной томосцинтиграфии миокарда,синхронизированной с ЭКГ, в основе которых лежит общий алгоритм обработкирадионуклидных исследований сердца, приведенный во второй главе.Представленные программы разработаны в среде программирования Microsoft VisualStudio на языке C#.

При визуализации радионуклидных изображений и объемовиспользовались средства GDI+ и DirectX.В §4.1 представлена программа, предназначенная для обработки данныхтомовентрикулографии сердца (рис. 5).Рис. 5 Программное обеспечение для обработки исследований томовентрикулографиисердца: а) окно «Выбор срезов»; б) окно «Фазовая диаграмма левого желудочка»13В§4.2даноописаниепрограммыобработкиданныхисследованияперфузионной томосцинтиграфии миокарда левого и правого желудочков сердца(рис. 6).Рис. 6 Программное обеспечение для обработки исследований перфузионнойтомосцинтиграфии миокарда правого желудочка: а) окно «Сужение границ»; б) окно «3D»В заключении сформулированы основные результаты и практическаязначимость диссертационной работы.Основные положения, выносимые на защиту Алгоритм обработки данных томовентрикулографии сердца и перфузионнойтомосцинтиграфии миокарда, синхронизированной с ЭКГ. Математические модели и алгоритмы оконтуривания правого и левогожелудочков сердца для исследований перфузионной томосцинтиграфиимиокарда и томовентрикулографии сердца. Алгоритмы построения функциональных изображений на основе вейвлетанализа для визуализации асинхронии левого и правого желудочков. Программноеобеспечениедляобработкиданныхтомосцинтиграфии миокарда, синхронизированной с ЭКГ.перфузионной Программное обеспечение для обработки данных томовентрикулографиисердца.14Список публикаций по теме диссертацииПубликации в изданиях, рекомендуемых ВАК1.

Бабин А.В. Математическая обработка данных томовентрикулографии сердца //ВестникСанкт-Петербургскогоуниверситета.Серия10.Прикладнаяматематика. Информатика. Процессы управления, 2013, выпуск № 4 c. 74 – 84.(Web of Science)2. Бабин А.В., Котина Е.Д. Построение функциональных изображений длякардиологическихисследований//ВестникСанкт-Петербургскогогосударственного университета технологии и дизайна. Серия 1. Естественные итехнические науки, 2015, выпуск № 4, с. 10 – 20.3. Kotina E.D., Ploskikh V.A., Babin A.V Radionuclide Methods Application inCardiac Studies // Problems of Atomic Science and Technology, 2013. № 6(88). p.179 – 182.

(Web of Science и Scopus)4. Ostroumov E.N., Kotina E.D., Ploskikh V.A., Babin A.B., et al. Visualization ofacute myocardial infarction of right ventricle free wall after cardiac surgery by gatedSPECT with phase images // European Journal of Nuclear Medicine and NuclearImaging – Springer, 2015. Vol. 42(1). P. 505. (Scopus)Публикации в других изданиях5. Остроумов Е.Н., Шумаков Д.В., Голицын С.П., Котина Е.Д., Гупало Е.М.,Слободяник В.В., Татиевская З.В., Бабин А.В. Трансплантация сердца илиреконструкция левого желудочка у больной ишемической болезнью,осложненной сердечной недостаточностью и электрическим штормом: рольтомосцинтиграфии с фазовыми изображениями // Российский медицинскийжурнал №5 2014, c. 16-22.6.

Бабин А.В., Котина Е.Д. Обработка данных радионуклидных исследованийтомовентрикулографии сердца // сборник трудов конференции «Процессыуправления и устойчивость», 2012, с. 261-267.7. Бабин А.В., Котина Е.Д. Математическая обработка радионуклидныхисследований томовентрикулографии сердца // сборник трудов конференции«Процессы управления и устойчивость», 2013, с. 313-319.8. Котина Е.Д., Овсянников Д.А., Плоских В.А., Бабин А.В., Тузикова О.Ф.Обработка данных в радионуклидной диагностике // Ульяновский медикобиологический журнал, 2014 г.

№ 1, С. 171– 176.159. Kotina E.D., Ovsyannikov D.A., Ploskikh V.A., Latipov V.N., Babin A.V.,Shirokolobov A. Yu. Data processing in nuclear medicine // Cybernetics and physics,VOL. 3, No. 2, 2014, 55–61.10. Babin A.V., Kotina E.D. Mathematical data processing of gated SPECT myocardialperfusion imaging with using wavelet analysis // 2014 International conference oncomputer technologies in physical and engineering applications (ICCTPEA) – IEEE,Proceedings, 2014, P.

19-20. (Scopus)11. Kotina E.D., Ovsyannikov D.A., Ploskikh V.A., Latipov V.N., Babin A.V.,Shirokolobov A. Yu. Data processing in nuclear medicine // 20th InternationalWorkshop on Beam Dynamics and Optimization (BDO) –IEEE, Proceedings, 2014,P. 89. (Scopus)12. Котина Е.Д., Овсянников Д.А., Плоских В.А., Латыпов В.Н., Бабин А.В.,Широколобов А.Ю., Пасечная Г.А., Бажанов П.В.

Программное обеспечениедля обработки и визуализации данных однофотонной эмиссионнойкомпьютерной томографии и позитронно-эмиссионной томографии // Вопросыатомной науки и техники. Серия «Техническая физика и автоматизация», 2015,выпуск № 70, с. 12 – 27.Патенты и свидетельства13. Бабин А.В., Котина Е.Д., Плоских В.А. Свидетельство об официальнойрегистрации программы для ЭВМ № 2013618214 «Программа построенияфазовых изображений для томовентрикулографии сердца на основе вейвлетанализа».14. Бабин А.В., Котина Е.Д., Плоских В.А.

Свидетельство об официальнойрегистрации программы для ЭВМ №2013618217 «Программа анализасердечного шунта».15. Котина Е.Д., Овсянников Д.А., Плоских В.А., Латыпов В.Н., Бабин А.В.,Широколобов А.Ю. Свидетельство об официальной регистрации программыдля ЭВМ № 2014611052 «Программный комплекс обработки радионуклидныхисследований».16. Котина Е.Д., Овсянников Д.А., Остроумов Е.Н., Плоских В.А., Бабин А.В.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2014662434 «Программа обработки кардиологических функциональныхисследований».16.

Характеристики

Список файлов диссертации