Научная тема: «СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОГО АНАЛИЗА ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ»
Специальность: 05.11.17
Год: 2015
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Эффективным методом диагностики сосудистой патологии по цифровым изображениям глазного дна является использование в качестве интегральных показателей состояния сосудов количественных оценок описанного в диссертации глобального набора геометрических признаков.
  2. Обобщённая математическая модель изображений сосудов глазного дна и коронарных сосудов сердца позволяет формализовать описание базовых геометрических параметров, оценивать их и осуществлять формирование диагностических признаков.
  3. Для решения проблемы повышения точности вычисления целесообразно использовать комплекс методов и алгоритмов оценивания локальных диаметров, включающий методы косвенного измерения параметров, а также аппроксимацион-ные методы, основанные на использовании различных моделей параметрической аппроксимации яркостного профиля в зависимости от вида анализируемого сосуда.
  4. Оценивание локальных направлений сосудов, а также анализ их ветвлений, пересечений и окончаний эффективно выполняется с помощью метода модифицированного локального веерного преобразования, основанного на анализе радиальных функций яркости области скользящего сектора внутри окна сканирования.
  5. Метод модифицированного вейвлет-преобразования, основанный на использовании двумерных вейвлетов, сконструированных из одномерных посредством продолжения по второй координате согласно модели сосудов, является эффективным инструментом для решения задачи выделения центральных линий сосудов.
  6. Диагностический программный комплекс на основе информационной технологии анализа изображений глазного дна, включающей методы и алгоритмы формирования новых признаков и выделения с использованием дискриминантного анализа диагностически значимых групп признаков, позволяет повысить эффективность классификации сосудов на группы: «норма» и 4 стадии диабетической ретинопатии.
  7. Система анализа коронарных сосудов сердца, основанная на информационной технологии восстановления пространственной структуры коронарных сосудов по малому числу ангиографических проекций, позволяет в условиях рассогласования проекций осуществить оценивание пространственных геометрических характеристик сосудистой системы сердца и сформировать диагностические признаки.
Список опубликованных работ
Статьи в реферируемых журналах и изданиях, рекомендованных ВАК

1.Ильясова, Н.Ю. Системы компьютерного анализа геометрических характеристик диагностических изображений кровеносных сосудов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2014. – Т. 16, № 4. – С. 54-62.

2.Ильясова, Н.Ю. Оценивание геометрических признаков пространственной структуры кровеносных сосудов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 3. – С. 529-538. – ISSN 0134-2452.

3.Ильясова, Н.Ю. Диагностический комплекс анализа изображений сосудов глазного дна // Биотехносфера. – 2014. – №3(33) – С. 20-24.

4.Ильясова, Н.Ю. Методы цифрового анализа сосудистой системы человека. Обзор литературы // Компьютерная оптика. – 2013. – Т. 37, № 4. – С. 511-535. – ISSN 0134-2452.

5.Ilyasova, N. Computer Systems for Geometrical Analysis of Blood Vessels Diagnostic Images // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). – 2014. – Vol.23, Issue 4. – P. 278-286.

6.Ильясова, Н.Ю. Формирование признаков для повышения качества медицинской диагностики на основе методов дискриминантного анализа / Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов, Р.А. Парингер // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 851-856. – ISSN 0134-2452.

7.Ilyasova, N.Yu. Methods for formation of features of tree-like structures on fundus images / N.Yu. Ilyasova, V.V. Yatul’chik // Pattern Recognition and Image Analysis. Advances in Mathematical Theory and Applications. – 2006. – Vol. 16, Issue 1. – P. 124-127.

8.Ilyasova, N. A Method of the Wavelet Transformation for Estimation of Geometrical Parameters upon the Diagnostic Images / N.Ilyasova, A.O. Korepanov, A. Kupriyanov // Optical Memory & Neural Networks (Information Optics). – 2009. – Vol.18, Issue 4. – P. 343-348.

9.Ильясова, Н.Ю. Компьютерная технология восстановления пространственной структуры коронарных сосудов по ангиографическим проекциям / Н.Ю. Ильясова, Н.Л. Казанский, А.О. Корепанов, А.В. Куприянов, А.В. Устинов, А.Г. Храмов // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33, № 3. – С. 281-318.

10.Ильясова, Н.Ю. Метод выделения центральных линий кровеносных сосудов на диагностических изображениях / Н.Ю. Ильясова, А.О. Корепанов, П.М. Чикулаев // Компьютерная оптика. – 2006. – № 29. – C. 146-151.

11.Ананьин, М.А. Метод оценивания морфологических параметров сосудов на изображениях глазного дна на основе матриц видимости кривых / М.А. Ананьин, Н.Ю. Ильясова // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. С. П. Королёва. – 2008. – №2(15). – C. 258-260.

12.Сойфер, В.А. Методы компьютерного анализа диагностических изображений глазного дна / В.А. Сойфер, Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов, А.Г. Храмов, М.А. Ананьин // Технологии живых систем. – 2008. – T. 5, № 5-6. – C. 61-71.

13.Malapheev, A. Application of Self Organised Kohonen’s Map for Fundus’ Vessels Classification / А. Malapheev, A. Kupriyanov, N.Yu. Ilyasova // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). – 2008. – Vol. 17, Issue 4. – P. 152-156.

14.Куприянов, А.В. Разработка информационной технологии оценивания геометрических параметров изображений глазного дна / А.В. Куприянов, Н.Ю. Ильясова // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. С. П. Королёва. – 2008. – №2(15). – С. 221-235.

15.Anan’in, M.A. Estimating Directions of Optic Disk Blood Vessels in Retinal Images / M.A. Anan’in, N.Yu. Ilyasova, A.V. Kupriyanov // Pattern Recognition and Image Analysis Advances in Mathematical Theory and Applications. – 2007. – Vol. 17, Issue 4. – P. 523-526.

16.Малафеев, А.М. Метод классификации сосудов глазного дна, основанный на применении самоорганизующихся карт Кохонена / А.М. Малафеев, А.В. Куприянов, Н.Ю. Ильясова // Компьютерная оптика. – 2007. – Т. 31, № 1. – C. 67-70.

17.Куприянов, А.В. Оценивание диагностических параметров сосудов на изображениях глазного дна в области диска зрительного нерва / А.В. Куприянов, Н.Ю. Ильясова, М.А. Ананьин // Компьютерная оптика. – 2006. – № 29. – С. 141-146.

18.Anan’in, M.A. Method for Estimation of the Directions of the Optic Disk’s Vessels in Fundus Images / M.A. Anan’in, N.Yu. Ilyasova // Pattern Recognition and Image Analysis (MAIK “Nauka /Interperiodica”). – 2005. – Vol. 15, Issue 2. – P. 496-498.

19.Куприянов, А.В. Оценивание геометрических параметров области диска зрительного нерва на изображении глазного дна / А.В. Куприянов, Н.Ю. Ильясова, М.А. Ананьин, А.М. Малафеев, А.В. Устинов // Компьютерная оптика. – 2005. – № 28. – С. 136-139.

20.Ilyasova, N.Yu. Estimation of Geometrical Diagnostic Features the Optical Disk Images / N.Yu. Ilyasova, A.V. Kupriyanov, A.V. Ustinov, M.A. Ananin, and N. A. Gavrilova // Pattern Recognition and Image Analysis (MAIK «Nauka/Interperiodica»). – 2005. – Vol. 15, Issue 3. – P. 602-605.

21.Ilyasova, N.Yu. The Development of a Computer Method for Studying Retinal Image Pathologies / N.Yu. Ilyasova, I.N. Adamenko, M.A. Ananyin, V. V. Jatulchik, and N. N. Gav-rilova // Pattern Recognition and Image Analysis. – 2005. – Vol. 15, Issue 3. – P. 599-601.

22.Ильясова, Н.Ю. Измерение биомеханических характеристик сосудов для ранней диагностики сосудистой патологии глазного дна / Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов, М.А.Ананьин, Н.А. Гаврилова // Компьютерная оптика. – 2005. – № 27. – С. 165-169.

23.Корепанов, А.О. Метод пространственного восстановления коронарных артерий по малому числу ангиографических проекций / А.О. Корепанов, Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов, А.Г. Храмов, А.В. Устинов, А.А. Ковалёв // Компьютерная оптика. – 2004. – № 26. – С. 90-98.

24.Куприянов, А.В. Определение параметров русла сосудов с использованием трехмерного локального веерного преобразования / А.В. Куприянов, Н.Ю. Ильясова, А.Г. Храмов, А.М. Малафеев, О.А. Титова // Компьютерная оптика. – 2004. – № 25. – C. 154-157.

25.Ильясова, Н.Ю. Применение искусственных нейронных сетей для оценивания диагностических параметров на биомедицинских изображениях / Н.Ю. Ильясова, Д.Е. Липка, А.В. Куприянов // Компьютерная оптика. – 2003. – № 25. – C. 151-154.

26.Бранчевский, С.Л. Система цифрового анализа для диагностики сосудистой патологии глазного дна / С.Л. Бранчевский, Н.А. Гаврилова, Н.Ю. Ильясова, А.Г. Храмов // Вестник офтальмологии. – 2003. – № 5. – C. 37-40.

27.Ilyasova, N.Yu. A Method for Determination of an Optimal Spatial Direction of Vessels in the Problem of Reconstructing the 3D Topology of a Coronary System / N.Yu. Ilyasova, A.V. Kupriyanov, A.G. Khramov, A.O. Korepanov // Pattern Recognition and Image Analysis. – 2003. – Vol. 13, Issue 2. – P. 287-289.

28.Корепанов,А.О. Метод определения оптимального пространственного направления сосудов в задаче восстановления 3D топологии коронарной системы / А.О. Корепа-нов, Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов, А.Г. Храмов // Компьютерная оптика. – 2002. – № 24. – С. 152-154.

29.Ilyasova, N.Yu. Estimating the geometrical parameters of branches of 3d treelike and netlike structures exemplified by the cardiovascular image / N.Yu. Ilyasova, A.V. Ustinov, V.G. Baranov, A.V. Kupriyanov and A.G. Khramov // Optical Memory and Neural Networks. – 2002. – Vol. 11, Issue 1. – P. 65-72.

30.Ильясова, Н.Ю. Восстановление связности линий на бинарных изображениях древовидных структур / Н.Ю. Ильясова, А.А. Ковалев, А.В. Куприянов, А.В. Устинов, А.Г. Храмов // Компьютерная оптика. – 2002. – № 23. – C. 58-61.

31.Ильясова, Н.Ю. Анализ структуры сосудистой системы сердца методом трассировки изображений проекций / Н.Ю. Ильясова, А.О. Корепанов, А.В. Куприянов, В.Г. Баранов, А.Г. Храмов // Компьютерная оптика. – 2002. – № 23. – С. 53-57.

32.Ильясова, Н.Ю. Оценивание геометрических параметров ветвей трёхмерных древовидных и сетчатых структур на примере изображения сосудистой системы сердца / Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов, А.В. Устинов, А.Г. Храмов, В.Г. Баранов // Компьютерная оптика. – 2002. – № 23. – С. 48-52.

33.Ilyasova, N.Yu. Measuring the geometric parameters using image processing and diffrac-tive optics methods / N.Yu. Ilyasova, V.A. Soifer, V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, A.G. Khramov // Proceedings of SPIE, Seventh International Symposium on Laser Metrology Applied to Science Industry, and Everyday Life. – 2002. – Vol. 4900. – P. 996-1006.

34.Iliasova, N.Y. Methods for estimating geometric parameters of retinal vessels using diagnostic images of fundus / N.Y. Iliasova, A.V. Ustinov, S.L. Brantchevsky, A.B. Durasov // Proceedings SPIE. – 1998. – Vol. 3348. – P. 316-325.

35.Brantchevsky, S.L. Method for the distinguishing and quantitative evaluation of the elements of pathological patterns in the retina (pathology of microcirculation) / S.L.Brant-chevsky, Yu.V. Vasiliev, A.B. Durasov, N.Yu. Ilyasova, A.V. Ustinov // Proceedings SPIE. – 1994. – Vol. 2363. – P. 236-242.

Монографии

36.Ильясова, Н. Ю. Информационные технологии анализа изображений в задачах медицинской диагностики / Н. Ю. Ильясова, А. В. Куприянов, А. Г. Храмов. –М.: Радио и связь, 2012. – 424 с. Главы: 1; 2.1, 2.2, 2.7–2.9; 3; 4; 5.1, 5.3–5.5; 6.1–6.3, 6.5. – ISBN 5-89776-014-4.

37.Computer Image Processing, Part II: Methods and algorithms: Appendix A2. Biomedical Images Processing / edited by Victor A. Soifer // VDM Verlag . – 2009. – Раздел A2.1.3.

38.Методы компьютерной обработки изображений / под ред. В.А. Сойфера–Изд.2-е, исправл. – М.: Физматлит, 2003. – 780 c. Глава 7.

Патенты, свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ

39.Пат. 2235496 Российская Федерация, МПК7 А61В3/10. Способ диагностики ранних стадий диабетической ретинопатии / Гаврилова Н.А., Бранчевский С.Л., Иойлева Е.Э., Ланевская Н.И., Ильясова Н.Ю., Храмов А.Г., Устинов А.В.; заявл. 10.04.2003; опубл. 10.09.04.

40.Пат. 2343823 Российская Федерация, МПК7 А61В3/10. Способ диагностики патологии диска зрительного нерва при сахарном диабете / Гаврилова Н.А., Полякова М.А., Ланевская Н.И., Ершова В.В., Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В., Ананьин М.А.; заявл. 12.04.2007; опубл. 20.01.09.

41.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006610764. Компьютерная система ранней диагностики глазных заболеваний на основе анализа изображений глазного дна / Ильясова Н.Ю., Ананьин М.А., Куприянов А.В., Малафеев А.М.; опубл. 26.02.06.

42.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2009610166. Модуль расчёта диагностических признаков зрительного нерва на изображении глазного дна / Ильясова Н.Ю., Ананьин М.А., Куприянов А.В.; опубл. 11.01.09.

43.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2012611875. Программный комплекс расчета диагностических признаков сосудистой системы глазного дна / Ильясова Н.Ю., Ананьин М.А.; опубл. 20.02.12.

44.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2012615448. Модуль трассировки сосудов глазного дна и расчета их базовых геометрических признаков / Ильясова Н.Ю., Ананьин М.А.; опубл. 18.06.12.

45.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2013661276. Компьютерная система пространственного восстановления структуры коронарных артерий по ангиографическим проекциям / Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В.; опубл. 05.12.2013.

46.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2013661277. Компьютерная система визуализации пространственной структуры сосудов сердца / Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В.; опубл. 05.12.2013.

47.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2014615283. Компьютерная система дискриминантного анализа для формирования эффективных диагностических признаков биомедицинских изображений / Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В., Парингер Р.А.; опубл. 22.05.2014.

48.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2014615254. Компьютерная система формирования экспертной оценки сосудистой патологии глазного дна на основе кластеризации пространства признаков / Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В., Парингер Р.А.; опубл. 22.05.2014.