Система обработки изображений при диагностике наследственных заболеваний по методу дерматоглифики

• Автор: Азази Амар Али Али
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЕЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ДНК ДИАГНОСТИКИ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТЕЙ ЕЕ АВТОМАТИЗАЦИИ
1 Л. Применение метода дерматоглифики в ранней диагностике наследственных заболеваний
1.2. Описание дерматоглифических признаков, используемых для диагностики наследственных заболеваний
1.3. Анализ существующих подходов к диагностике сахарного диабета по методу дерматоглифики
1.4. Выбор комплекса дерматоглифических характеристик для исследований наследственной предрасположенности к сахарному диабету
1.5. Основные этапы получения и обработки графической информации в системе экспресс - диагностики на основе методов дерматоглифики
1.6. Выводы по главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ФОРМИРОВАНИЕ ВЕКТОРА ДЕСКРИПТОРОВ
2.1. Алгоритмы предварительной обработки изображений на основе пространственных и частотных методов
2.2. Алгоритмы выделения классификационных признаков пальцевых узоров
2.3 Алгоритмы выделения классификационных признаков ладонных узоров
2.4. Экспериментальное определение вероятностей правильной классификации пальцевых и ладонных узоров
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ДИАГНОСТИКИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К САХАРНОМУ ДИАБЕТУ НА ОСНОВЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ
3.1. Статистические методы многомерной классификации на основе дискриминантного анализа
3.2. Определение параметров дискриминационной функции на основе байесовского подхода
3.3. Использование нейронных сетей для диагностики предрасположенности к сахарному диабету
3.4.Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ
4.1. Требования к дерматоглифическим изображениям

4.2. Выбор технических средств регистрации дерматоглифических изображений
4.3. Функциональная схема аппаратно-программного комплекса автоматизированных дерматоглифических исследований
4.4. Исследования наследственной предрасположенности к сахарному диабету
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы цифровая обработка и анализ изображений находят все большее применение в различных областях науки и техники, в том числе и в биомедицинских исследованиях. Часто решение многих практических задач сводится к проблеме обнаружения и распознавания или измерения по одному или нескольким изображениям объектов, удовлетворяющих некоторому описанию. В работах отечественных и зарубежных исследователей получены теоретические и практические решения данной проблемы, предложен целый ряд методов и моделей, которые могут быть использованы для обнаружения, распознавания и измерения объекта, представленных изображениями. Однако, несмотря на имеющиеся достижения в области обработки и распознавания изображений их применение к решению конкретных практических задач требует дополнительных исследований. Разработка и использование моделей и алгоритмов для эффективного решения прикладных задач обработки изображений требует знания предметной области, особенностей решаемых задач.
В клинической медицине изучаются и используются для диагностики различных заболеваний отклонения в пальцевой и ладонной дерматоглифике. Многие генетики и клиницисты считают, что дерматоглифичекий метод позволяет установить не только диагноз болезни, но и вид хромосомной аберрации. В последние годы появились работы по изучению дерматоглифики при различных болезнях с наследственной предрасположенностью, к которым относятся в частности и сахарный диабет первого и второго типа.
Индивидуальное многообразие структур папиллярного рельефа чрезвычайно велико. Однако, несмотря на чрезвычайное разнообразие, отдельные элементы дерматоглифики поддаются группировке в относительно небольшое число классов, чтобы упростить их анализ. Исследования показали, что основными признаками (дескрипторами) для

развития СД 2 увеличивается при положении осевого трирадиуса промежуточном 11 и боковом 1:16 положении осевого трирадиуса, при редукции ладонного трирадиуса С, при I типе расположения ладонных линий, отсутствии рисунка в ладонной зоне между 1 и 2 пальцами, при наличии петли с дополнительным трирадиусом в зоне между 3 и 4 пальцами, при наличии петли или петли с дополнительным трирадиусом в зоне между 4 и 5 пальцами, наличии завитка или ульнарной петли на 1 пальце, радиальной или двойной петли на 2 пальце, ульнарной петли на 3 и 4 пальцах, и арки или двойной петли на 5 пальце. У пациентов с сахарным диабетом 1 типа наблюдается уменьшение величины ладонного угла агё менее 39°, величина суммарного гребневого счета (обеих рук) от 49 до 163, величина пальцевого гребневого счета составила - на 1 пальце до 18, на 2 - менее 8, на 4 - от 13 до 22. Величина ладонного гребневого счета асі - до 31 и более 42, ладонного гребневого счета Ьс - до 20 и более 38 (пример 4), сё - более 38. Риск развития СД 1 увеличивается при малом количестве ладонных линий - менее 5 (пример 1), меньшей их ширине - менее 1 мм (пример 2), окончании главной ладонной линии Б в 11 поле (пример 3), линии С в 9 поле, линии В в поле 5' и 7, линии А в поле 5' и 11. Риск увеличивается при карпальном положении осевого трирадиуса, при наличии следов рисунка на тенаре и отсутствии рисунков на гипотенаре, при отсутствии редукции ладонных трирадиусов, при II и V типе расположения ладонных линий, при наличии рисунка в ладонной зоне между 1 и 2 пальцами, при наличии простой петли в зоне между 3 и 4 пальцами, при наличии петли с дополнительным трирадиусом или сложного рисунка в зоне между 4 и 5 пальцами, наличии завитка или ульнарной петли на 1 пальце, ульнарной петли на 2 пальце, арки или завитка на 3 и 4 пальцах, и петли или завитка на 5 пальце. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о наличии выраженных особенностей в характере дерматоглифической картины у лиц, заболевших СД 1 типа и заболевших СД 2 типа.