Интеллектуальный анализ данных и алгоритмы классификации в диагностике венозных заболеваний по данным комбинированной термометрии

• Автор: Анисимова, Екатерина Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Комбинированная термометрия в медицине
§1.1. Основы и особенности комбинированной термометрии в медицине
§ 1.2. Методика диагностики заболеваний вен нижних конечностей по данным
комбинированной термометрии
§ 1.3. Физиологические параметры, оцениваемые комбинированной термометрией..
§ 1.4. Экспертная база данных и ее верификация
§ 1.5. Влияние физиологических процессов на результаты термометрии
§ 1.6. Интеллектуальный аппаратно-программный комплекс диагностики варикозных
заболеваний
§1.7. Заключение
Глава 2. Высокоинформативные признаки классификации
§ 2.1. «Эмпирические» признаки
§ 2.2. Признаки существования экстремальных температурных зон голени
§ 2.3. Признаки симметрии температурных полей голени
§ 2.4. Признаки изменчивости температурных полей голени
§ 2.5. Метод формирования набора признаков и метод оценивания
высокоинформативных признаков
§ 2.6. Заключение
Глава 3. Классификация по данным комбинированной термометрии
§3.1. Первый алгоритм верификации хронической венозной недостаточности.
Критерий классификации. Критерии оценки эффективности алгоритма
§ 3.2. Минимизация набора высокоинформативных признаков для первого алгоритма

§ 3.3. Второй алгоритм верификации хронической венозной недостаточности
§3.4. Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ
В современном мире патологии вен нижних конечностей причисляют к «болезням цивилизации», а число страдающих нарушениями венозного оттока исчисляется сотнями миллионов. Рентгенологические методы и ультразвуковое дуплексное сканирование не решили проблему ранней диагностики и динамического контроля над течением венозных заболеваний, в том числе в связи с инвазивностью первых и высокой стоимостью последних. Кроме того, многие специалисты указывают на увеличение информативности комплекса диагностических мероприятий. В настоящее время приоритетными в медицине являются безопасные, как для пациента, так и для медицинского персонала, способы диагностики. Одним из таких методов является комбинированная термометрия, возникшая в последние десятилетия и уже практикуемая в различных областях медицины, в том числе и в диагностике венозных заболеваний. Комбинированная термометрия (иначе, комбинированная термография) - это биофизический метод неинвазивного обследования, заключающийся в измерении внутренних и поверхностных температур тканей по интенсивности их теплового излучения, соответственно, в микроволновом (РТ) и инфракрасном (ИК) диапазоне и последующей их регистрацией в виде числовых данных.
Пространственное представление о распределении температуры в органе может оказать существенную помощь в определении наличия патологического процесса. Кроме того, согласно существующим в настоящее время представлениям, изменение температуры тканей обычно предшествует структурным изменениям, которые обнаруживаются при общепринятых методах исследования - УЗИ, рентгенографии, пальпации (см., например, [1]). Поэтому, комбинированная термометрия представляет особый интерес для ранней диагностики заболеваний.
Аналогично, глубинные (РТ) и поверхностные (ИК) температуры по медиальной и латеральной поверхности голеней у большинства пациентов с ОВТ распределяются симметрично относительно центральной оси голени в любом положении, т.е. латерально-медиальный градиент не выявляется. У больных с реканализированной формой ПТБ латерально-медиальный градиент выявляется в ИК диапазоне при любом положении больного, а в РТ диапазоне при положении больного лежа (Рисунок 1.6). У больных с окклюзивной формой ПТБ и больных ВБ латерально-медиальный градиент отсутствует в ИК и РТ диапазонах в любом положении. У больных ВБ стадии 1-3 латерально-медиальный градиент отсутствует в РТ диапазоне при любом положении пациента, однако, в ИК диапазоне достоверно выявляется при любом положении больного. У больных ВБ стадии 4-6 латерально-медиальный градиент присутствует при любом положении больного.
В результате анализа температурных данных (см. [50], [51], [52]), полученных с помощью комбинированной термометрии, эксперты отмечают у здоровых пациентов достоверное увеличение ИК- и РТ- температур в верхней трети голени по сравнению с нижней третью (Рисунок 1.5), т.е. выявляется осевой градиент (перепад температур вдоль всей конечности или разность между величинами верхней части голени с нижней). Осевой градиент характерен в РТ-диапазоне для голеней пациентов с ОВТ и реканализированной формой ПТБ, т.е. сосредоточение самых высоких температур в верхней части голени и самых низких - в нижней части голени. Он достоверно выявляется в положении больного лежа и стоя. Осевой градиент ИК-температур отсутствует при любом положении больного, т.е. по всей поверхности голени температура равномерно повышена. Для больных окклюзивной формой ПТБ характерно отсутствие осевого градиента ИК температур в любом положении, однако, осевой градиент РТ температур сохраняется только в положении стоя. У больных ВБ стадии 1-3 осевой градиент присутствует при измерении ИК и РТ температуры и не зависит от положения. У больных ВБ стадии 4-6 осевой градиент отсутствует при