Интеллектуальная интегрированная оптико-телевизионная медицинская диагностическая система анализа цветных изображений органов человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат наук Жданов, Дмитрий Сергеевич

• Жданов, Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Жданов, Дмитрий Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Обзор состояния методов и средств медицинской диагностики

1.1. Обзор состояния проблемы

1.2. Классификация методов и средств медицинской диагностики

1.3. Постановка задачи исследования

2. Разработка основ теории интегрированных интеллектуальных медицинских диагностических систем

2.1. Введение

2.2. Обобщенный алгоритм работы интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

2.3. Синтез алгоритма распознавания патологий по цветным изображениям исследуемых органов

2.4. Оценка геометрических характеристик элементов изображений

2.5. Методика расчета интегрированных интеллектуальных оптико-телевизионных медицинских диагностических систем

2.6. Заключение

3. Разработка интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

3.1.Введени е

3.2.Разработка структурной и функциональной схем интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

3.3.Реализация интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

3.4. Разработка общей блок-схемы программного обеспечения

3.5. Метрология интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

3.5.1. Классификация критерия качества программного обеспечения

3.5.2. Метрики сложности

3.5.3. Метрики качества программ

3.5.4. Погрешности интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

3.5.5. Поверка программного обеспечения и аппаратной части ИИОТМДС

3.6. Тестовое программное обеспечение

3.6.1. Модуль авторизации пользователей

3.6.2. Модуль электронных историй болезней пациентов

3.6.3. Модуль результатов осмотра пациента

3.6.4. Модуль классификации заболеваний по МКБ-10

3.6.5. Модуль курса лечения, назначенного пациенту

3.6.6. Модуль специализированного обследования

3.6.7. Модуль видеозахвата изображения

3.6.8. Модуль диагностики патологий исследуемых органов

3.6.9. Модуль генерации отчетной информации

3.7.Работа интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы в телемедицинских сетях

3.8. Заключение

4. Экспериментальные исследования интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

4.1. Введение

4.2. Методика испытаний интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской диагностической системы

4.3. Экспериментальные исследования программного обеспечения

4.4.3аключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интеллектуальная интегрированная оптико-телевизионная медицинская диагностическая система анализа цветных изображений органов человека»

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы. На сегодняшний день проблема создания медицинских оптико-телевизионных систем является актуальной задачей. Такие системы позволяют напрямую получать цветные изображения исследуемых органов или их систем, осуществлять управление специализированными медицинскими видеокамерами, установленными на операционных микроскопах, видеозапись с одной из выбранных видеокамер, управление различными узлами медицинских приборов, входящих в состав аппаратной части медицинской оптико-телевизионной системы. Эффективность телевизионных медицинских диагностических систем определяется удобством и простотой в обращении, автоматизацией процесса диагностики патологий органов и систем органов человека. [1, 3, 25, 42, 47, 48, 85, 86, 93].

Техническое оснащение медицинской диагностики постоянно претерпевает изменения, которые связаны с общим прогрессом в технологии получения информации об окружающем мире. Особенно ощутимые поправки в последнее десятилетие произошли в медицинской интроскопии, разделе диагностики, связанном с использованием методов и устройств, предназначенных для исследования внутренних органов пациентов, которые не могут быть проанализированы визуально.

История средств медицинской визуализации поверхностей внутренних органов начинает отчет с первых попыток применения эндоскопии [78]. В 1806 году Филипп Боззини, считающийся изобретателем эндоскопа сконструировал аппарат для исследования прямой кишки и полости матки [78]

Аппарат представлял собой жесткую трубку с системой линз и зеркал, а источником света была свеча. Этот прибор, к сожалению, ни разу не был использован для исследований на людях, поскольку автор был наказан медицинским факультетом Вены «за любопытство» [78].

В последующем, свечу в эндоскопах сменила спиртовая лампа, а вместо жесткой трубки вводился гибкий проводник. Однако главными осложнениями обследования оставались ожоги, от которых медики частично избавились только с изобретением миниатюрных электроламп, которые укреплялась на конце вводимого в полость аппарата. В закрытые полости, не имеющие естественной связи с внешней средой, аппарат вводился через создаваемое отверстие (прокол в стенке живота или грудной клетки). Тем не менее, до появления волоконно-оптических систем эндоскопическая диагностика не получила широкого применения.

Возможности эндоскопии существенно расширились со 2-й половины XX

века с появлением стеклянных волоконных световодов и на их основе —

приборов волоконной оптики. Осмотру стали доступны почти все органы,

увеличилась освещённость исследуемых органов, появились условия для

фотографирования и киносъёмки (эндофотография и эндокинематография),

появилась возможность записи на видеомагнитофон чёрно-белого или цветного

изображения (используются модификации стандартных фото- и кинокамер) [1,

37, 78, 85]. В то же время, ни один из методов получения цветных изображений

до конца XX века не включал в себя возможность обработки изображений с

целью определения наличия патологий исследуемых органов. Первые

подвижки в этом направлении были сделаны профессором Национального

исследовательского томского государственного университета (г. Томск)

Сырямкиным Владимиром Ивановичем, который предложил использовать

принципы, применяемые в корреляционно-экстремальных системах навигации

и диагностики состояния неорганических материалов [31,32,41,57,73], для

анализа цветных телевизионных изображений поверхностей органов человека

[3, 4, 7-18, 30, 44, 48, 49-55, 60, 62-72, 74, 87-89]. Конструктивные и

алгоритмические подходы основываются на работах В. С. Титова, Ю. Г.

Якушенкова, А. А. Петрова, Р. М. Галиулина. В. А. Долженкова, И. А.

Милорадова, И. Н. Пустынского, В. И. Рыбака, В. М. Валькова, А. А. Ващило,

5

В. А. Долженкова, А. А. Жданова и других, описывающих теоретические аспекты и принципы реализации алгоритмов обработки зрительной

ж

информации, основы расчета и проектирования систем технического зрения, а также классификацию и принципы их реализации.

Настоящая работа тесно связана с исследованиями в области разработки средств медицинской визуализации поверхностей органов человека, проводимыми на базе Национального исследовательского Томского государственного университета (НИ ТГУ, г. Томск), Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ, г. Томск), ОАО «Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов» (ОАО «НИИПП», г. Томск) и ООО «Диагностика +», выполняемых в рамках государственных контрактов по федеральным целевым программам Министерства образования и науки РФ [13-18, 21,23, 24, 48].

Основная цель работы состоит в разработке нового класса неинвазивного медицинского диагностического оборудования - интегрированных интеллектуальных оптико-телевизионных медицинских диагностических систем (ИИОТМДС), позволяющих проводить визуализацию исследуемых органов и систем органов человека, а также в режиме реального времени производить анализ получаемых изображений и выносить решение о наличии, либо же отсутствии патологии. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выработать требования и разработать обобщенную схему универсальной ИИОТМДС, позволяющей проводить диагностику состояния поверхностей органов человека (ушной и ротовой полостей, кожных покровов, шейки матки) и включающей в себя аппаратный блок и специализированное программное обеспечение.

2. Разработать алгоритм формирования и предварительной обработки изображений и синтезировать на его основе автоматизированное рабочее место (АРМ) врача-специалиста.

3. Синтезировать алгоритмы распознавания патологий на цветных изображениях поверхности органов человека путем выделения и анализа признаков сравниваемых изображений.

4. Разработать методику инженерного расчета ИИОТМДС.

5. Реализовать и экспериментально исследовать ИИОТМДС.

Методы исследования. В качестве основных методов исследования в работе использованы методы распознавания образов, цифрового моделирования на ЭВМ и метрологии, математического моделирования для апробации созданных алгоритмов распознавания патологий внутренних органов и имитационного моделирования для построения блока электронной истории болезни программного обеспечения ИИОТМДС.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Принципы построения ИИОТМДС, обеспечивающей решение задач диагностики наличия патологий органов человека по цветным изображениям их поверхностей. |

2. Алгоритмы оценки состояния поверхностей органов человека по цветным изображениям и их программная реализация.

3. Методика инженерного расчета ИИОТМДС. ^

4. Результаты экспериментальных исследований ИИОТМДС. Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Предложены принципы построения ИИОТМДС, обеспечивающей решение задач диагностики наличия патологий органов человека по цветным изображениям их поверхностей. ИИОТМДС отличается от известных аналогов тем, что позволяет, благодаря комплекту сменных насадок, оценивать состояние различных органов человека и получать высококачественные цветные изображения их поверхностей, а также обеспечивает возможность обработки получаемых изображений с целью постановки предварительного диагноза пациента.

2. Разработаны алгоритмы сегментации изображений, формирования и анализа корреляционных функций, отличающиеся от стандартных методов тем, что помимо метода сравнения эталонов по цветовым характеристикам при анализе исследуемых изображений производится вычитание «бликовых» участков на изображении поверхности исследуемого органа, а также анализ геометрических параметров объектов, присутствующих на исследуемых изображениях.

3. Разработана методика инженерного расчета ИИОТМДС, позволяющая оптимальным образом подобрать комплектующие, рассчитать быстродействие и параметры функционирования системы на этапе проектирования или при её модернизации.

4. Получены результаты экспериментальных исследований ИИОТМДС, показывающие применимость разработанного класса медицинских диагностических систем для оценки состояния поверхностей исследуемых органов человека по их цветным изображениям.

Оригинальность разработанной ИИОТМДС подтверждена 8 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения и на компьютерные программы [45, 49-55]

Практическую ценность работы составляют:

1. Результаты исследования и варианты технической реализации ИИОТМДС, рекомендации по изготовлению элементов ИИОТМДС, разработанные конструкторская документация и программы и методики испытаний как программной, так и аппаратной частей ИИОТМДС, необходимые для внедрения результатов работы в серийное производство.

2. Варианты технической реализации аппаратной части ИИОТМДС и результаты её применения для постановки диагноза различными медицинскими специалистами (гинекология, отоларингология, дерматология, ангиология и косметология).

3. Разработанное специализированное программное обеспечение,

8

позволяющее производить оценку состояния внутренних органов человека по их цветным изображениям.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Диссертация является обобщением результатов полученных в НИ ТГУ, ООО «Диагностика+», ОАО «Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов» (г. Томск) в процессе выполнения при участии автора в течение 2008-2011 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, осуществляемых при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, Министерства образования РФ, администрации Томской области и администрации г. Томска. Результаты внедрения диссертационной работы отражены в актах внедрения, представленных в приложении 3 к настоящей диссертации. Результаты работы использованы в НИ ТГУ, ООО «Диагностика+» (г. Томск) и ОАО «НИШ 111» (г. Томск) при разработке и выпуске алгоритмического, аппаратного и программного обеспечения ИИОТМДС различного назначения. В эти организации переданы научно-техническая документация, пакеты программного обеспечения и варианты ИИОТМДС. Результаты исследований использованы в учебном процессе Национального исследовательского Томского государственного университета [3]. Разработанные алгоритмы обработки и распознавания образов использованы в работе над государственным контрактом № 16.523.11.3009 от 18 августа 2011 г. «Разработка и организация опытного производства рентгеновского микротомографа для исследования органических и неорганических объектов» и государственным контрактом № 16.512.11.2123 от 25 февраля 2011 г. «Создание средств автоматического контроля параметров компрессии грудной клетки человека при его сердечно-легочной реанимации», что подтверждается соответствующими актами внедрения (приложение В).

Достоверность полученных в работе выводов и рекомендаций подтверждается теоретическим анализом предложенных гипотез и использованных допущений, результатами моделирования работы программного обеспечения и испытаний вариантов ИИОТМДС.

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные главы диссертации докладывались, обсуждались, а также представлялись на следующих конференциях и выставках:

1. Международная научно-практическая конференция «Распознавание образов и анализ изображений: новые информационные технологии» (г. Нижний Новгород, 2008).

2. Всероссийская с международным участием конференция «Полифункциональные наноматериалы и нанотехнологии» (г. Томск, 2008).

3. Итоговая конференция по результатам выполнения мероприятий за 2008 год в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (г. Москва, 2008).

4. Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУ СУР -2009» (г. Томск, 2009).

5. XX международная научно-практическая конференция «Экстремальная робототехника, нано -, микро- и макророботы» (Геленджик, 2009г.).

6. XVI Санкт-Петербургская Международная конференция по интегрированным навигационным системам (Санкт-Петербург, 2009).

7. IX Международная конференция «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации (Распознавание-2010)» (г. Курск, 2010).

8. I Всероссийская научно-практическая конференция по инновациям в неразрушающем контроле с международным участием SibTest (г. Горно-Алтайск, 2011).

9. I Всероссийская конференция школьников, студентов, аспирантов,

ю

молодых ученых «Ресурсоэффективные системы в управлении и контроле: взгляд в будущее» (г. Томск, 2012 г.).

10. 17 Международная научно-практическая конференция «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Сибресурс-17-2011) (г. Томск, 2011).

11. Международная научно-практическая конференция «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации (Распознавание-2011)» (г. Алания, 2011).

12. Московский салон инноваций и инвестиций (г. Москва, 2008, 2010).

13. XIII Международная выставка-конгресс «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции (НьТесЬ'2008)» (г. Санкт-Петербург, 2008).

14. IX Международная выставка высокотехнологичной техники и вооружения «ВТТВ-2011» (г. Омск, 2011).

15. Выставка «Автоматика. Приборостроение. Электроника. Электротехника» (г. Томск, 2010).

ИИОТМДС была отмечена тремя золотыми и одной бронзовой медалями на международных салонах инновационной продукции. Автор настоящей диссертационной работы за доклад о разработанной системе в 2011 году получил бронзовую медаль на всероссийской с международным участием конференции БИЛ^ (Горный Алтай, Россия). Кроме этого, в мае 2012 года модификация ИИОТМДС - видеокольпоскоп «ВИКОМЕД-1» была признана лауреатом конкурса «Лучшая продукция, оборудование и услуги» в номинации «Товары народного потребления» в рамках XI выставочно-конгрессионного мероприятия «Дни малого и среднего бизнеса России-2012». Публикации.

По теме диссертации опубликовано 28 работ, в том числе:

1. 6 публикаций, в журналах из перечня ВАК [8, 62, 65 , 66, 69 , 70];

2. 1 публикация в иных изданиях [4];

3. 2 публикации в зарубежных изданиях[90, 91];

11

4. 1 учебное пособие [3];

5. 1 монография [5];

6. 9 тезисов докладов [7, 9,10, 22, 25, 67, 68, 71];

7. 7 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ [50-55];

8. 1 патент на изобретение [45].

Кроме того, результаты исследований ИИОТМДС изложены в 11 отчетах по НИР и НИОКР, зарегистрированных в ОНТИ и ЦИТИС. [13-18, 21, 23, 24].

Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в диссертации состоит в разработке и реализации алгоритмов распознавания патологий поверхностей органов человека по их цветным изображениям, конструктивной реализации, проведении экспериментальных исследований ИИОТМДС, а также организации внутренних испытаний системы.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа представлена четырьмя разделами, в полной мере

отражающим состав проведенной работы, краткое описание состояния

мирового рынка медицинских диагностических систем, известных подходов и

методов получения цветных изображений органов и систем органов человека,

представлена и доработана классификация неинвазивных методов диагностики

состояния внутренних органов человека. Автором настоящей диссертационной

работы предложена дополненная классификация, включающая в себя новых

класс медицинского оборудования - ИИОТМДС со специализированным

программным обеспечением, позволяющее по цветным изображениям органов

человека или же их систем ставить предварительный диагноз заболевания

пациента, или же выносить решение о наличии, либо отсутствии патологии

исследуемого органа (или же системы органов). В программном обеспечении

для достижения этой функции были реализованы алгоритмы распознавания

патологий органов человека, а также алгоритмы, позволяющие обеспечить

интеграцию разработанной ИИОТМДС в мировые и общероссийские

телемедицинские сети. Также, в диссертационной работе произведено

12

проектирование аппаратной и программной частей ИИОТМДС, описана сборка макетного образца системы и тестовое программное обеспечение, являющееся неотъемлемой частью ИИОТМДС. В качестве приложения к данной диссертационной работе прикрепляются акт внедрения разработанного устройства в серийное производство на базе ОАО «НИШ 111» (г. Томск) и ООО «Диагностика +» (г. Томск), акты внедрения результатов, полученных в результате работы в учебный процесс Национального исследовательского Томского государственного университета.

Краткое содержание работы.

В первой главе диссертационной работы представлен обзор современного состояния исследований и реализованных решений получения различных типов изображений исследуемых органов и систем органов человека с кратким описанием принципов действия медицинских диагностических систем. Также проведена полная классификация всех подходов и методов субъективных, объективных и специализированных исследований обратившегося на прием к специалисту пациента. Автором диссертационной работы представлена собственная классификация подходов и методов диагностики состояния органов или систем органов пациента с включением в неё нового класса медицинских диагностических приборов, отличающихся от уже существующих неинвазивных методов медицинской диагностики тем, что не требует применения специализированных расходных материалов, не сопровождаются облучением исследуемого пациента, являются мобильными и простыми в применении, а также включающие в себя специализированное программное обеспечение, оценивающее наличие патологии исследуемых органов пациента по их цветным изображениям. Также, в первой главе автором настоящей работы были сформулированы задачи исследования, успешное решение которых будет показателем достижения поставленной перед соискателем ученой степени цели.

Вторая глава диссертационной работы содержит описание разработанных основ построения интегрированных интеллектуальных медицинских систем. Разработанная система является интеллектуальной потому, что с её помощью осуществляется обработка получаемых с помощью аппаратной части изображений и принятие решения о наличии либо отсутствии патологического процесса на исследуемом органе человека. Посредством аппаратной части ИИОТМДС происходит считывание изображения исследуемого органа, которое передается в специализированное программное обеспечение для последующей обработки и хранения. Для принятия решения происходит сравнение получаемых в конкретный момент времени изображений и их математическое описание с хранимыми в БД системы эталонными изображениями. При этом происходит построение математической модели текущего изображения и сопоставление её результатов с результатами математической модели эталонных снимков.

В результате обобщения известных подходов к формированию, подготовке, преобразованию и анализу изображений был сформирован алгоритм распознавания патологий органов человека по их цветным изображениям. В общем случае, во время анализа цветных изображений исследуемых органов человека происходит выделение информативных признаков на получаемом с помощью аппаратной части ИИОТМДС изображения исследуемого органа человека (ТИ) и их сравнение с имеющимися информативными признаками эталонного изображения (ЭИ).

Кроме этого, во второй главе диссертационной работы приводится

разработанная методика расчета ИИОТМДС, а также описывается общий

принцип её построения (аппаратная и программная части в совокупности).

В третьей главе настоящей диссертационной работы описаны принципы

построения и проектирования ИИОТМДС. В частности, приводится принцип

построения аппаратной части, указывается последовательность связей и

взаимодействие элементов ИИОТМДС. Разработанная система включает в себя

14

следующие блоки: медицинский инструмент (при необходимости), блок крепления, блок съема видеоизображения (БСВ), источник света, источник питания, сенсорный регулятор освещения, специализированное программное обеспечение и персональный компьютер (либо ноутбук). Цифровая камера, установленная на медицинском инструменте, воспринимает цветное изображение внутренней поверхности исследуемого органа. С помощью источника света холодного свечения, установленного рядом с объективом цветной телевизионной камеры, создается равномерное освещение исследуемого органа. Кроме этого, в третьей главе диссертационной работы приведена классификация возможных типов погрешностей, которые могут возникнуть при проектировании, сборке и эксплуатации ИИОТМДС.

Также, в третьей главе диссертационной работы описывается принцип построения программ подсистем и механизм реализации разработанных алгоритмов распознавания патологий органов человека на цветных изображениях органов или же систем органов человека.

В четвертой главе настоящей диссертации описываются принципы поверки и результаты экспериментальных исследований ИИОТМДС. Подробно описываются методики испытаний аппаратной и программной частей ИИОТМДС. Также, в четвертой главе диссертационной работы приводятся результаты экспериментальных исследований, показывающие применимость разработанного устройства и алгоритмов распознавания патологий органов человека. Кроме этого, во время проведения внутренних испытаний системы было показано, что по своим техническим характеристикам ИИОТМДС полностью соответствует предъявленным требованиям, а также выявлены наиболее значимые характеристики цветных телевизионных изображений, позволяющие отнести анализируемые изображения поверхностей органов человека к определенному классу патологий.

1. Обзор состояния методов и средств медицинской диагностики

1.1. Обзор состояния проблемы.

На сегодняшний день проблема создания медицинских оптико-телевизионных диагностических систем является актуальной задачей. Такие системы позволяют напрямую получать цветные изображения исследуемых органов или систем органов, осуществлять управление специализированными медицинскими видеокамерами, установленными на операционных микроскопах, видеозапись с одной из выбранных видеокамер, управление различными частями медицинских приборов, входящих в состав аппаратной части медицинской оптико-телевизионной системы [39,40-82, 105, 106]. Кроме аппаратной части, обязательной составляющей оптико-телевизионных медицинских диагностических систем является программное обеспечение. Программное обеспечение предназначено для упрощения работы врачей-диагностов при использовании оптико-телевизионной системы. Происходит оптимизация работы узкого специалиста (например, гинеколога, дерматолога и т. д.), что ведет к сокращению времени приема пациента, повышается качество оказываемых медицинских услуг. Также, при использовании программного обеспечения, специалист получает доступ к структурированной информации о пациенте [34-70, 83, 108]. Это очень важно, так как в настоящее время вся информация о пациентах, результатах их осмотров, специализированных обследований хранится разрозненно - в различных отделениях или же, зачастую, в различных медицинских учреждениях. Программное обеспечение медицинских оптико-телевизионных систем позволяет структурировать всю необходимую информацию для приема пациента специалистом.

В настоящее время активно происходит разработка медицинских оптико-телевизионных систем, направленных на распознавание конкретных патологий органов или систем органов. Для этого необходимо создать специализированные условия для получения изображений исследуемых органов и их систем: разработать оптимальную конструкцию медицинского

прибора, предназначенного для проведения специализированного обследования (корпус, крепление аппаратной части и т. д.), а также программное обеспечение позволяющее максимально упростить работу с аппаратной частью и минимизировать временные затраты специалиста при его работе с пациентом [1, 3,12,56, 77, 83, 85, 86, 96].

Техническое оснащение медицинской диагностики постоянно претерпевает изменения, которые связаны с общим прогрессом в технологии получения информации об окружающем мире. Особенно ощутимые поправки произошли в последнее десятилетие в медицинской интроскопии.

Все системы медицинской интроскопии, в которых происходит считывание и анализ изображения, строятся на целом ряде общих принципов:

1. Информативность визуального изображения. Этот принцип независимо от первичного изображения должен быть согласован со свойствами зрительного анализатора, в первую очередь, по четкости, подвижности и динамическому диапазону яркости.

2. Согласованность информационной емкости визуализированного изображения со свойствами зрительного анализатора. Отбор из исходного изображения только наиболее важной для данного типа исследований информацией. Такой отбор легче всего осуществить с использованием цифровых методов обработки и фильтрации, которые едины для всех классов невидимых изображений.

3. Наиболее универсальный метод визуализации - телевизионный. Он имеет целый ряд преимуществ перед фотографическим, электронно-оптическим и другими методами. Использование телевидения в системах визуализации видимых и невидимых изображений позволяет:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жданов, Дмитрий Сергеевич, 2014 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бауэр Г. Цветной атлас по кольпоскопии: пер. с нем. // Г. Бауэр / Под ред. С.И. Роговской.- М.: ГЭОТАР Медиа, 2002. — 287 с.

2. Брукс Ф.П. Мифический человеко-месяц, или Как создаются программные системы / Ф. П. Брукс - СПб. Символ-Плюс, 1999.

3. Бубенчиков М. А. Современные методы исследования материалов и нанотехнологий / М.А. Бубенчиков, Е. Э. Газиева, А. О. Гафуров и др. //Учебное пособие (Лабораторный практикум) / Под редакцией д. т. н., профессора В. И. Сырямкина. - Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2010. - 366 с.

4. Буреев А. Ш. Современные технологии в медицинских приборах для визуализирующей диагностики /А. Ш. Буреев и др. // Полупроводниковая светотехника.- №3.-2011.-С. 10-12.

5. Буреев А. Ш. Медицинские диагностические и терапевтические системы. Принципы проектирования и построения медицинских программно-аппаратных комплексов /А. Ш. Буреев, Д. С. Жданов, В. И. Сырямкин // LAMBERT Academic Publishing, Saarbrucken, 2012. - 257 с.

6. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++/ Г. Буч- М.: Издательство Бином, СПб. Невский диалект, 1998.- 2-е изд., пер. с англ.

7. Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области инструментальных и приборных средств и технологий их применения для жизнеобеспечения и защиты человека и животных / В. И. Сырямкин, А. Н. Байков, А. Э. Сазонов и др. // Сб. тезисов всероссийской конференции «Живые системы» - Москва, 2008. - С. 156-158.

8. Интеллектуальные интегрированные структурно-перестраиваемые системы контроля и мониторинга широкого применения, журнал / В. И. Сырямкин и др. //Контроль. Диагностика.- №11.- Москва, 2011 .- С. 3741.

9. Алгоритмическое и программное обеспечение интегрированных корреляционно-экстремальных навигационных систем / В.И. Сырямкин, Г.С. Глушков, B.C. Шидловский и др.// Сборник материалов 16-й Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам, Санкт-Петербург, Изд. ИННИ «Электроприбор» 2009 - С. 179-181.;

10. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и её приложения / В. Феллер // Под ред. Е. Б. Дынкина — 2-е изд. — М.: Мир, 1964. — С. 270—272.

11. Приемы объектно-ориентированного программирования. Паттерны проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влассидес. - СПб: Питер, 2008.

12. Гинекология - национальное руководство / Под ред. В.И. Кулакова, Г.М. Савельевой, И.Б. Манухина.- 2009.

13. Госконтракт № 02.514.1.4124 от 30.09.2009 г. «Разработка асинхронной телемедицинской системы в открытых кодах по теме: Выбор направления исследования, теоретические исследования поставленных перед НИР задач» (промежуточный), этап первый. Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2010. ООО «Диагностика +».

14. Госконтракт № 02.514.1.4124 от 30.09.2009 г. «Разработка асинхронной телемедицинской системы в открытых кодах по теме: Выбор направления исследования, теоретические исследования поставленных перед НИР задач» (промежуточный), этап второй. Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2010. ООО «Диагностика +».

15. Госконтракт № 02.514.1.4124 от 30.09.2009 г. «Разработка асинхронной телемедицинской системы в открытых кодах по теме: обобщение и оценка результатов исследования» (заключительный), этап третий. Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2010. ООО «Диагностика +».

16. Госконтракт № 02.514.11.4124 от 30.09.2009 г. «Разработка асинхронной телемедицинской системы в открытых кодах» Научный руководитель -В.И. Сырямкин, Томск, 2010. ООО «Диагностика +».

17. Госконтракт № 6126р/5004 от 11.06.2008 г. «Исследование и модернизация алгоритмического и программного обеспечения записи базы данных патологий внутренних органов человека (ухо, горло, гинекология), расширение возможностей разработанных МОТДС» Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2008. ООО «Диагностика +».

18. Госконтракт № 827 от 08.12.2008 г. «Исследование алгоритмического и программного обеспечения для МОТДС с целью его оптимизации» Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2008. ООО «Диагностика +».

19. ГОСТ 19.301-79 Единая система программной документации. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению.

20. ГОСТ 2.106.96 Единая система конструкторской документации. Текстовые документы

21. Государственный контракт № 299/6 от 16 июня 2008г. на выполнение молодыми учеными и молодежными научными коллективами прикладных научных исследований и разработок по приоритетным направлениям (лотам) развития научно-технического прогресса в интересах экономики и социальной сферы Томской области в 20082009гг. «Разработка и изучение программно-аппаратного обеспечения (ПАО) устройства для оценки функционального состояния сердечнососудистой системы человека по капиллярам ложа ногтевой пластинки пальцев рук (устройство «Капилляроскоп»)» Научный руководитель - С. В. Шидловский, Томск, 2008.- Томский государственный университет.

22. Исследование программного обеспечения диагностических систем для контроля и аттестации органических материалов /Д.С. Жданов, Ю.Ю. Липовцева, А.В. Осипов //Сб. статей международной конференции «Полифункциональные наноматериалы и нанотехнологии» / Под ред. Г.Е. Дунаевского и др. - Томск, 2008. - Том 1- С. 193-196.;

23. Договор № ИП-07-131/03 от 10.12.2007 «Разработка и исследование неинвазивных интеллектуальных медицинских диагностических приборов для учреждений здравоохранения и расширения функциональных возможностей систем телемедицины» Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2009. ООО «Диагностика +».

24. Договор №05/09-06 от 01.06.2009 на создание научно - технической продукции «Разработка, изготовление и аттестация механических деталей медицинских оптико-телевизионных диагностических систем (МОТДС) для дерматологии и косметологии». Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2009. ООО «Диагностика +».

25. Жданов Д. С. Автоматизированные рабочие места врачей специалистов для системы телемедицины /Д.С. Жданов //Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2009» - Томск, 2009. - Часть 2.- С. 89-92.

26. Зак Е. А. Волоконно-оптические преобразователи с внешней модуляцией / Е.А. Зак. -М.: Энергоиздат, 1989. - 128с.

27. Патент на полезную модель №40000 «Устройство для медицинской диагностики и гинекологическое зеркало» /В. А. Зуев, А. В. Зуев, В. И. Сырямкин, М. В. Сырямкин.

28. Патент на полезную модель №40581 «Устройство для диагностики гортани» /В. А. Зуев, А. В. Зуев, В. И. Сырямкин, М. В. Сырямкин.

29. Патент на полезную модель №39998 «Ларингоскоп» / В. А. Зуев, А. В.

Зуев, В. И. Сырямкин, М. В. Сырямкин.

141

30. Интеллектуальные оптико-телевизионные измерительные системы для технической и медицинской диагностики. Журнал РАЕН «Ноосферные знания и технологии». Томск, ТГУ. 2005. - С. 61-72.

31. Информационные системы в мехатронике. Учебное пособие для технических вузов / Под ред. В.И. Сырямкина. - Томск: изд-во ТПУ, 2010.-467 с.

32. Кориков А.М. Корреляционные зрительные системы роботов/А.М. Кориков, В.И. Сырямкин, В.С.Титов // Под ред. A.M. Корикова. - Томск: Радио и связь, Томск, 1990. - 264 с.

33. Корюкин В. И. Основы теории обработки эксперимента. /В. И. Корюкин, Е. В. Корюкина // Учебное пособие для студентов СГМУ - Томск: СГМУ, 2000.-150С.

34. Ксенев Н.И. Медицинская оптико-телевизионная диагностическая система для исследования внутренних органов человека на основе анализа цветных телевизионных изображений. Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание/ Н.И. Ксенев, В.И. Сырямкин, А.Ш. Буреев //Сб. материалов 7 Междунар. конф. /ред. кол: B.C. Титов и др. - Курск, гос. техн. ун-т., Курск, 2005. 254 с. - с. 108110.

35. Кудрин Р. Диагноз по интернету/ Р. Кудрин // Компутерра.- 8.06.2005.-№21.

36. Липаев В.В. Выбор и оценивание характеристик качества программных средств. Методы и стандарты / В.В. Липаев //М.: СИНТЕГ, 2001.

37. Мёрта Дж. Справочник врача общей практики / Мёрта Дж.// Пер. с англ. канд. мед, наук Алябьевой Ж.Ю., Анкудиновой О.Н., Горбачевой О.Н. и др.//Под ред. Нечушкиной В.М., канд. мед. наук Осипова М.А. — Практика, 2003. — 1230 с.

38. Минкина Г.Н. Предрак шейки матки /Т.Н. Минкина, И.Б. Манухин, Г.А. Франк.- М.: Аэрографмедиа, 2001. — 112 с.

39. Соколова Н. А. Применение нейросетей для задач распознавания изображений в медицинской диагностике/ Н. А. Соколова, А. А. Горидов, В. М. Колотинский // Вестник ХТГУ.- №1.- 2004.- С. 286-290.

40. Нейрокомпьютеры в системах обработки изображений/ Под ред. А. И. Голушкина.- Радиотехника.- М., 2009.- 192 с.

41. Никитина Ю.А. Особенности обработки цветных изображений в телевизионных системах технического зрения /Ю.А. Никитина, В.И. Сырямкин, B.C. Титов - Томск, 1991. - 36 с. - ДЕП ВИНИТИ 05.08.1991., № 3335 -В91.

42. Медведев О.С. Телемедицина: обзор современного состояния и перспективы развития в России /О.С. Медведев, И.Н. Столяров//Вестник РФФИ, электронная версия,- 1999.- №4.

43. Патент RU 2337606 С1,10.11.2008

44. Патент RU 2359605 С2,27.11.2007

45. Патент на изобретение №2429779 Способ диагностики состояния органов человека или животного и устройство для его осуществления/ В. И. Сырямкин, А. Ш. Буреев, Д. С. Жданов.- от 22 июля 2009.

46. Модель зрелости процессов разработки программного обеспечения/ М. и др. - М.: Богородский печатник, 2002.

47. Прилепская В.Н. Кольпоскопия: Практ. рук / В.Н. Прилепская, С.И. Роговская, Е.А. Межевитинова - Медицинское информационное агентство, 2001. — 100 с.

48. Проект РФФИ №09-07-99017-р_офи «Математическое моделирование и

экспериментальное исследование быстродействующих и прецизионных

алгоритмов оценки параметров цветных телевизионных изображений

патологии внутренних органов человека для неинвазивной диагностики

заболеваний и разработка программного обеспечения с целью

143

применения в системах телемедицины» Научный руководитель - В.И. Сырямкин, Томск, 2009.

49. Прэтт У.К. Цифровая обработка изображений./ У.К. Прэтт // Пер. с англ. - М.: Мир, 1982, ш. 1, 2, 790 с. (William К. Pratt.Digital Image Processing. -AWilley - IntersciencePublication. JohnWilleyandSons. 1978.).

50. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№

2010616940 от 18 октября 2010 г.) «Модуль формирования шаблонов для автоматизированной информационной системы отложенных телемедицинских консультаций»/ Д. С. Жданов, А. Ш. Буреев, В. И. Сырямкин, А. В. Осипов

51. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№

2010616941 от 18 октября 2010 г.) «Мобильный центр для автоматизированной информационной системы отложенных телемедицинских консультаций»/ Д. С. Жданов, А. Ш. Буреев, В. И. Сырямкин, А. В. Осипов

52.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№

2010616942 от 18 октября 2010 г.) «Модуль базы данных для автоматизированной информационной системы отложенных телемедицинских консультаций»/Жданов Д. С., Буреев А. Ш., Сырямкин В. П., Осипов А. В.

53.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№

2010616943 от 18 октября 2010 г.). «Модуль трансляции аудио и видеоинформации для автоматизированной информационной системы отложенных телемедицинских консультаций»/ Д. С. Жданов, А. Ш. Буреев, В. И. Сырямкин, А. В. Осипов

54.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№2009615927 от 26 октября 2009 г.) «АРМ для медицинских учреждений дерматологического профиля»/ Д. С. Жданов, А. Ш. Буреев, В. И. Сырямкин, А. В. Осипов

55.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№2009615928 от 26 октября 2009 г.) «АРМ для медицинских учреждений ангиологического профиля»/ Д. С. Жданов, А. Ш. Буреев, В. И. Сырямкин, А. В. Осипов

56.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№2009615929 от 26 октября 2009 г.) «АРМ для медицинских учреждений отоларингологическогоо профиля»/ Д. С. Жданов, А. Ш. Буреев, В. И. Сырямкин, А. В. Осипов

57. Семенов А. С. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации /А. С. Семенов и др. - М.: Радио и связь.- 1990. - 224с.

58. Системы технического зрения: справочник /В.И. Сырямкин, B.C. Титов, Ю.Г. Якушенков и др.// Томск, МГП «РАСКО», 1992.

59. Скопин И.Н. Понятия и модели жизненного цикла программного обеспечения: Учебное пособие. Новосиб. гос. ун-т./ И.Н. Скопин. -Новосибирск, 2003.

60. Пат. 2111478 Россия, МКИ6 G 01 N 15/10. Способ определения геометрических параметров объектов на изображении: / Г. В. Леонов, Р. В. Мещеряков; Бийск. технол. ин-т Алт. гос. техн. ун-та. - N 97100477/25; Заявл. 10.1.97; Опубл. 20.5.98.- Бюл. № 14.

61. Способ реализации системы для распознавания образов / В. Л. Токарев // Алгоритмы и структуры систем обраб. инф. / Тульск. гос. ун-т. - Тула, 1996.-С. 118-128.

62. Способы автоматической сегментации изображений / А. Ж. Каливанов // Исслед. Земли из космоса. -1997. - № 3. - С. 32-43.

63. Сырямкин В. И. Проектирование автоматизированной системы телемедицинских консультаций /В. И. Сырямкин, А. Ш. Буреев, А. В. Осипов //Телекоммуникации.- М., 2010.-№4.- С. 9-13.

64. Сырямкин В. И. Возможности использования оптико-телевизионной

измерительной системы для диагностики материалов /В. И. Сырямкин и

145

др.// М.: Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2007.- т. 73.-№10.- С. 33-36.

65. Сырямкин В. И. Разработка автоматизированной системы телемедицинских консультаций / В. И. Сырямкин, А. Н. Байков, А. Ш. Буреев и др. // Бюллетень Сибирской медицины.- Томск, 2011.- №6,— С.125-130.

66. Сырямкин В. И. Работа врачей - узких специалистов в системе телемедицины /В .И. Сырямкин, А.Ш. Буреев, Д.С. Жданов //Телекоммуникации.- М., 2009.-№11. - С. 14-18.

67. Сырямкин В. И. Проектирование системы отложенных телемедицинских консультаций Сборник материалов IX международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации /В. И. Сырямкин и др. // Распознавание - 2010.- С. 281-282.

68. Сырямкин В. И. Метрология телемедицинских систем Сборник материалов IX международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации /В. И. Сырямкин, А. Ш. Буреев, Д. С. Жданов и др. // Распознавание - 2010.- С. 283-284.

69. Сырямкин В. И. Интегрированные акусто-оптико-телевизионные методы неинвазивной диагностики твердых наноматериалов / В.И. Сырямкин и др. //Дефектоскопия.- Екатеринбург, 2011.- №11 - С. 48-62.

70. Сырямкин В. И., Жданов Д. С. Обработка цветных изображений в оптико-телевизионных системах распознавания, навигации и диагностики / В. И. Сырямкин, Д. С. Жданов // Телекоммуникации.- Москва, 2010.-№1 - С. 30-34.

71. Сырямкин В. И. Корреляционные системы технического зрения с

телевизионным датчиком изображений различных размерностей и

цветностей для экстремальной робототехники» материалы XX

146

международной научно-практической конференции «Экстремальная робототехника, нано -, микро- и макророботы // В.И. Сырямкин и др. / Таганрог - Санкт-Петербург, 2009. - С. 369-371.

72. Патент на полезную модель №47200 РФ Устройство для медицинской диагностики и манипулятор // Сырямкин В. И,- от 05.03.2005г.

73. Сырямкин В. И. Автоматизированные системы обработки изображений различной размерности и цветности // В. И. Сырямкин, В. С. Титов / Тез. докл. межд. конф. "Обработка изображений дистанционное исследование" «ОИДИ-90». - Новосибирск: Изд. ВЦ СО АН СССР, 1990.

74. Сырямкин В.И., Ксенев Н.И., Клюжин А.О. Программное обеспечение для медицинской диагностики с использованием медицинской оптико-телевизионной диагностической системы // В.И. Сырямкин, Н.И. Ксенев,

A.О. Клюжин / Всероссийская конференция «Получение и свойства веществ из полифункциональных материалов, диагностика, технологический менеджмент».- Тезисы докладов. — Томск, 2004 -20.05.2004-21.05.2004.

75. Телемедицина. Новые информационные технологии на пороге XXI века // Под редакцией проф. Р. М. Юсупова и проф. Р. И. Полонникова. С-Петербург, 1998. - 490с.

76. Технологии обработки изображений при медицинских и геофизических исследованиях: вводный обзор. Synergies in geophysical, medical, and space imaging: overview and introductory session / Stolt Robert H. // Leading Edge. - 2002. - 21, № 6. -C 578-580.

77. Уоссерман Ф. Нейрокомпьютерная техника / Ф. Уоссерман.- М., Мир, 1992.- 184 с.

78. Федоров И.В. Эндоскопическая хирургия // И.В. Федоров, Е.И. Сигал,

B.В. Одинцов. — М.: ГЭОТАР Медицина, 1998. — 413 с.

79. Панин В.Е. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: В 2 т. / В.Е. Панин, В.Е. Егорушкин, П.В Макаров и др. - bloc: Наука Сиб. изд. РАН, 1995 - Т. 1 - 298 с.

80. Фишер Р. От поверхностей к объектам. Машинное зрение и анализ трёхмерных сцен / Пер. с англ. - М. Радио и связь, 1993.--288 с: ил.

81. Холстед М.Х. Начала науки о программах. -1981.

82. Яншин В.В. Анализ и обработка изображений: принципы и алгоритмы. -М.: Машиностроение. 1995. - 112 с.

83. Bailey N. Т. J., Probability methods of diagnosis based on small samples // В книге: Mathematics and Computer Science in Biology and Medicine, Proceedings of an M. R. C. Conference at Oxford, H.M.S.O.. - London, 1965.

84. Jerry Fitzpatrick. Applying the ABC Metric to C, С++, and Java, Originally published in С++ Report, June 1997.

85. Kuzeva V. Colposcopycal, cytological and histological findings in female patients with STD/ V. Kuzeva, P. Kostova, J. Kamarashev et al.// in Abstr. 4th Congr. Of Eur. Acad. Of Dermatol. Venerol. — Brussel, Belgium, 1995. — Vol. 5 (Suppl. 1). — P. 1-123.

86. Luesly D. Handbook of Colposcopy / D. Luesly, M. Shafi, J. Jordan — 1996. —164 p.

87. Siryamkin V. I Software engineering of intellectual optical-television medical diagnostic system / V. I. Siyamkin, A.Sh. Bureyev, D. S. Zhdanov // 9th International Conference "Pattern Recognition and image analysis: New information Technologies" (PRIA-9-2008): Conference proceedings. Vol. 2. / Editorial board: Yu. I. Zhuravlev, Yu. G. Vasin, R. G. Strongin, I. B. Gurevich, H. Humann, S. V. Zherzdev, V. V. Yashina, Yu. O. Trusova - Nizhni Novgorod, 2008.-p. 189.

88. Siryamkin V.I. Automatic work-station development for a strictly specialized

doctor with an integrated MOTDs for internals condition diagnosing» 9th

International Conference «Pattern Recognition and Image Analysis: New

148

Information Technologies / V. I. Siyamkin, A.Sh. Bureyev, D. S. Zhdanov // (PRIA-9-2008): Conference Proceedings. Vol. 2. - Nizhni Novgorod, 2008. -404 p.-P. 186-188.

89. Siryamkin V.I. Algorithmic and software support of image analysis in smart television acoustical microscopes» International Conference «Pattern Recognition and Image Analysis: N Information Technologies / V.I. Siyamkin,

I.A. Tarasenko, D.V. San4kov // (PRIA-8-2007): Conference Proceedings.-Vol. 2.- Yoschkar-Ola, 2007. - 394 p.

90. Siryamkin V. I. Processing color images in optical television systems os recognition, navigation and diagnosis/ V. I. Siyamkin, D. S. Zhdanov //Telecommunications and Radio Enginering.- Vol. 71.- №15.- 2013.-P. 13991403.

91. Siyamkin V. Ilntegrated optoacoustic-television method for the nondestructive testing of solid nanomateriaPs/ V. I. Siyamkin, G. S. Glushkov, V. A. Borodin, D. S. Zhdanov //Russian Journal of Nondestructive Testing.- Vol. 47.- Issue

II.- 2011.- P. 754-756.

92. Patent number 5630784 A Method of making and using a rigid endoscope having a modified high refractive index tunnel rod /Walter P. Siegmund, Paul W. Remijan, John M. Smith;, US , Date of patent 20.05.1997.

93. Warner I. Telemedicine in Home Health Care: The Current Status of Practice/

1. Warner // Home Health Care Management and Practice. -1998.- Vol. 10.- №

2.- P. 62-63.

94. Watts H., Managing the Software Process / H. Watts //Addison Wesley Professional, Massachusetts, 1989.

95. Wideman R.M. Project management Body of Knoledge (PMBOK) / R.M. Wideman // Project Management Institute.- PAEP 1627595 Al.- 22.02.2996.

96. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]:

Классификация кольпоскопов. Режим доступа:

http://ru.wikipedia.org/wiki/KonbnocKon.

149

97. Hack-Articles.org [Электронный ресурс]: Алгоритм хэширования MD5. Режим доступа: http://hack-articles.org/item/30.

98. Микромед - профессиональные микроскопы [Электронный ресурс]: Технические характеристики видеоокуляра DCM-510 SCOPE. Режим доступа: http://micromed.pro/item/videookulyar-dcm-510-scope.html

99. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]: определение интеллектуальной системы Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wikí/Интeллeктyaльнaя система.

100. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]: Методы медицинской диагностики. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/MeTQflbi медицинской диагностики.

101. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]: описание алгоритма шифрования MD5. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/MD5.

102. Аккорд-СБ [Электронный ресурс]: Технические характеристики видеокамеры KPC-HD230C. Режим доступа: http://www.accordsb.ru/products/videosurvey/import/color/3e99722c62809/41 Ь0462205а56

103. AverMedia[Элeктpoнный ресурс]: Изготовитель интегрируемых устройств видеозахвата. Режим доступа: http://www.avermedia.com/avertv/Product/ProductDetail.aspx?Id=447

104. Кувакин В.И. Телемедицина: определение, основные направления и история развития / В.И. Кувакин // Компьютер-Информ.- №7.- 1999 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ci.ru/inform7_99/p_l 1 .htm.

105. Телемедицина в России [Электронный ресурс]/Институт Радиотехники и Электроники РАН. Режим доступа: http://www.cplire.ru/koi/telemed/index.htm

106. Энциклопедия сети клиник САН [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.encyclopedia.sun-clinic.co.il/.

107. Технические характеристики светодиодов 11Р-\¥К11А30В8-РР [Электронный ресурс]: http://www.refond.com/cn/uploads/soft/101Q18/RF-WNRA30DS-FF_10-09-01-D0_FFfl3.pdf.

108. Российский фонд фундаментальных исследований [Электронный ресурс]: Развитие медицинских информационных систем. Режим доступа: http://www.гfbг.гu/default.asp?article_id=5550&doc_id=5175#id5550

109. Энциклопедия лекарств и товаров аптечного ассортимента Rlsnet.ru [Электронный ресурс]: Методы лабораторной и инструментальной диагностики. Режим дocтyпa:http://www.rlsnet.ru/book_RlsPatient2003.htm?PartId=58

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Схема и принцип работы блока понижения и фильтрации

интегрированной интеллектуальной оптико-телевизионной медицинской

диагностической системы.

3 ХТ4

У*

ш

оит

ОЫЮРР ыс

БЬЮ

сз

л

Общий

Ж

С1

хтз

т

Сенсор

М

20 Ок

г

гевет Чсс

РВЗ со 1 РВ2

РВ4 6 РВ1

ОМ РВО

"У

М

а

0.1и

Р2

.н

V-

1*1 Н

и

2ЕУГ1.А

Рисунок 1 - Схема блока понижения и фильтрации ИИОТМДС. На рисунке 1 даны следующие обозначения:

а) контакт (напряжение питания);

б) контакт (выход к нагрузке "У+");

в) контакт (Общий "СШ");

г) контакт (Вход сенсора);

д) линейный стабилизатор напряжения;

е) конденсатор;

ж) микроконтроллер;

з) резистор;

и) транзисторный ключ, к) конденсатор (С2);

л) конденсатор (СЗ); м) конденсатор (С4); н) резистор; о)стабилитрон; п)стабилитрон; р)стабилитрон; с) стабилитрон.

Постоянное напряжение подается со стабилитронов о, п на вход линейного

стабилизатора напряжений д. На стабилизаторе д устанавливается напряжение

+5В, служащее для питания микроконтроллера ж. стабилитроны о - с

предназначены для того, чтобы предотвратить «переполюсовку» схемы.

Фильтрация напряжения осуществляется с помощью конденсаторов д, к, л. В

момент подачи напряжения вывод РВО микроконтроллера ж находится в

состоянии логического «О», в результате транзисторный ключ и заперт и

нагрузка обесточена. В момент, когда напряжение питания достигает 4,3 вольт,

срабатывает внутренний детектор уровня напряжения микроконтроллера ж, в

результате чего генерируется аппаратный сброс и запускается на выполнение

программа микроконтроллера ж. Тактирование микроконтроллера ж

производится встроенным в него тактовым генератором с частотой 9,6 МГц. В

результате выполнения программы на выводе РВЗ микроконтроллера ж

генерируется меандр с периодом 32 миллисекунды. Генерируемая на выходе

РВО микроконтроллера ж последовательность импульсов имеет скважность

0%, т. е. поддерживает постоянное напряжение уровня логического «0», что

153

поддерживает транзистор и в запертом состоянии. В начале выполнения

программы микроконтроллер ж выполняет задержку на 0,33 секунды для того,

чтобы напряжения и токи прибора вошли в установившийся режим работы.

Затем в течение примерно 0,67 секунды выполняется автоматическая

калибровка сенсорного датчика с целью определения его нормальных

параметров. Вывод РВ4 микроконтроллера ж подключен к отрицательному

входу встроенного в микроконтроллер ж компаратора. Положительный вход

компаратора микроконтроллера ж подключен к внутреннему источнику

опорного напряжения равному 1,1 Вольт. В процессе калибровки

микроконтроллер ж измеряет временную задержку от момента появления

сигнала высокого логического уровня на выводе РВЗ до срабатывания

встроенного компаратора. Полученная задержка воспринимается как

нормальная. В процессе работы прикосновение к сенсорной площадке

увеличивает эквивалентную емкость на входе РВ4, что приводит к увеличению

постоянной времени цепи, образованной сопротивлением з и эквивалентной

емкостью е. В результате затягивается передний фронт сигнала на входе

встроенного компаратора и временная задержка между появлением сигнала

высокого логического уровня на выводе РВЗ микроконтроллера 8 до

срабатывания встроенного компаратора увеличивается по сравнению с

нормальной (определенной во время калибровки), что воспринимается

микроконтроллером ж как касание сенсора. Микроконтроллер ж генерирует на

выводе РВО последовательность прямоугольных импульсов частотой 37500 Гц.

Высокий уровень сигнала на выводе РВО микроконтроллера ж открывает

транзисторный ключ и, в результате чего через нагрузку течет ток. В

зависимости от времени нахождения вывода РВО микроконтроллера ж на

уровне логической «1» (т. е. от скважности сигнала на затворе транзисторного

ключа и) средний ток через нагрузку за единицу времени будет изменяться.

При определении касания сенсора микроконтроллер ж изменяет скважность

сигнала на РВО в пределах от 0% до 10% по заданному алгоритму таким

154

образом, чтобы яркость светодиодной подсветки изменялась по линейному закону.

Освещаемый источник поверхности органа (объекта исследования 1) воспринимается и передается оптическим фильтром 4 через блок увеличения изображения (например, объектив) 5 на вход цветной телевизионной камеры 6. Оптический фильтр 4 используется для формирования качественного (цветного, безбликового) изображения поверхности органа. В качестве светофильтра 4 используются световолоконные пластины или кабели.