Мультифрактальный анализ динамики поверхностной температуры молочных желез и его использование для диагностики рака молочной железы

• Автор: Герасимова, Евгения Игоревна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Проблема раннего выявления рака молочной железы. Методы диагностики в онкологии

1.1 Эпидемиология рака молочной железы

1.2 Анатомо-физиологические особенности молочной железы женщины .

1.3 Принципы классифицирования рака молочной железы

1.4 Особенности патогенеза рака молочной железы

1.5 Методы обследования молочных желез

1.6 Применение тепловидения (инфракрасной термографии) в медицине и онкологии

1.6.1 Физические и физиологические основы тепловидения

1.6.2 Современное представление о возможностях инфракрасной термографии в диагностике рака молочной железы
2 Мультифрактальный анализ на основе вейвлет-преобразования
2.1 Методы количественного описания фрактальных объектов
2.2 Мультифрактальный формализм
2.3 Метод максимумов модулей вейвлет-преобразования: мультифрактальный анализ Ш сигналов
2.4 Применение метода максимумов модулей вейвлет-преобразования
для мультифрактального анализа модельных сигналов

2.5 Применение метода максимумов модулей вейвлет-преобразования
для анализа биомедицинских сигналов
2.6 Анализ статистической значимости результатов мультифрактально-
го анализа
3 Мультифрактальный анализ поверхностной температуры молочных желез по данным инфракрасной термографии
3.1 Тепловизионное изображение молочных желез в состоянии нормы и
при онкопатологии (раке молочной железы)
3.2 Модифицированная методика динамического инфракрасного сканирования молочных желез
3.3 Предварительная обработка данных инфракрасного сканирования молочных желез для устранения физиологических артефактов и помех
3.4 Мультифрактальный анализ поверхностной температуры молочных желез у женщин по данным инфракрасной термографии
3.5 Результаты мультифрактального анализа динамики поверхностной температуры молочных желез пациенток основной группы с диагнозом «рак молочной железы»
3.6 Результаты мультифрактального анализа динамики поверхностной температуры молочных желез пациенток контрольной группы, имеющих интактные (непораженные раком) молочные железы
3.7 Сравнительный анализ мультифрактальных характеристик в основной и контрольной группах исследования
3.8 Оценка информативности предложенного диагностического теста
Заключение
Литература

Введение
Одним из основных показателей функционального состояния организма человека в клинической медицине принято считать температуру тела [1-3]. Нарушение физиологических процессов в организме часто сопровождается изменениями теплового режима тела, поэтому характеристики температурного поля тела можно использовать при диагностике заболеваний и для контроля эффективности проводимого лечения [4-7]. В настоящее время широкое распространение получают тепловизионные (термографические) методы диагностики, основанные на измерениях температурного поля кожи [8-12].
Предпосылками для всестороннего изучения, а затем и практического применения тепловизионного метода исследования в онкологии послужил давно выявленный факт появления на термограмме светлого («горячего») асимметричного пятна в зоне расположения злокачественной опухоли [4]. В настоящее время подобное заключение требует существенных поправок [13], так как далеко не все злокачественные новообразования гипертермичны (даже в пределах одной и той же локализации процесса и его морфологического варианта). Возникновение асимметричной гипертермии может зависеть от глубины залегания, гистогенеза, степени злокачественности, васкуляризации, клеточного метаболизма опухоли и других факторов, что заставляет воздерживаться от упрощенных представлений о прямой связи этого феномена со злокачественным процессом. Более того, отдельные наблюдения [13] свидетельствуют не только об изотермичности, но и о гипотермичности термографического изображения при злокачественных новообразованиях достаточно крупных размеров.

сосудов в ответ на охлаждающее влияние внешней среды снижает температуру кожи и увеличивает теплоизоляцию оболочки, уменьшая тем самым как конвективную, так и прямую (кондуктивную) передачу тепла от глубоких тканей на поверхность. Ткани дистальных отделов конечностей (кисти и стопы) и поверхность лица являются специализированными областями физической теплоотдачи (тепло-регуляции). При изменении внешних и внутренних условий теплообмена раньше и значительнее, чем в других областях, изменяется температура кожи дистальных отделов конечностей [1].
Кожа, имеющая густую сеть капилляров, находится под контролем вегетативной нервной системы [9, 62, 63]. Благодаря вегетативной иннервации, которая контролирует расширение или сужение просвета капилляров, вплоть до полного их закрытия, обеспечивается регуляция температуры отдельных участков кожи и всего организма в целом. Нервные связи между кожей и внутренними органами реализуются через висцеро-кожные рефлексы, протекающие по типу аксон-рефлексов, либо сегментарных, либо проекционных рефлексов. Импульсы из внутренних органов идут по афферентным путям в передние и боковые рога спинного мозга, а оттуда передаются на поверхность тела через эфферентные пре-ганглионарные и постганглионарные симпатические волокна. Наиболее отчетливо это проявляется при патологии, когда возникают стойко существующие кожные зоны с измененной чувствительностью, трофикой, нарушенными сосудистыми и секреторными реакциями. При внутренней патологии формируются многообразные сосудистые и трофические эффекты. В результате кожа человека превращается в обширную зону, в той или иной степени отражающую процессы, совершающиеся во внутренних органах. Следует обратить внимание на разветвленность подкожной сосудистой сети, препятствующую контактному пути передачи термических аномалий как вглубь тела, так и в обратном направлении.
К факторам, влияющим на термопаттерн (тепловой «портрет») кожных покровов человека [9,62,63], относятся: температура воздуха, радиационная темпера-