Введение
ГЛАВА 1. Обзор и анализ данных, методов, программных средств и систем диагностики ССЗ 14
1.1 Место ССЗ в структуре смертности населения 14
1.1.1 Динамика причин летальных исходов за последнее десятилетие 14
1.1.2 ССЗ, наиболее часто приводящие к серьезным осложнениям и летальному исходу 16
1.1.3 Причины возникновения ССЗ
1.2 Необходимость и пути повышения объективности диагностики и результатов лечения ССЗ 19
1.3 Обзор широко распространенных методов и средств диагностики ССЗ
1.3.1 Описание существующей технологии постановки диагноза и прогноза врачом-кардиологом 21
1.3.2 Первичный прием пациента 22
1.3.3 Инструментальные средства диагностики ССЗ 24
1.3.4 Лабораторные методы диагностики ССЗ 28
1.3.5 Совокупность данных, необходимых врачу-кардиологу для постановки диагноза и прогноза ССЗ 29
1.3.6 Современные программы и комплексы диагностики ССЗ 29
1.4 Система скрининга сердца Кардиовизор и анализ ее практического применения 33
1.4.1 Назначение и функциональные возможности системы скрининга сердца Кардиовизор 33
1.4.2 Описание выходной информации системы скрининга сердца Кардиовизор 34
1.4.3 Особенности практического применения системы скрининга сердца Кардиовизор 40 1.4.4 Достоинства и недостатки применения системы скрининга сердца при
диагностике ССЗ 41
1.5 Методы распознавания, наиболее часто используемые при диагностике заболеваний 42
1.6 Математические модели в кардиологии 43
Выводы по главе 1 и постановка задачи исследования 45
ГЛАВА 2. Разработка, реализация и исследование методики диагностики заболеваний сердца на основе системы скрининга сердца кардиовизор 48
2.1 Разработка методики диагностики ССЗ на основе системы Кардиовизор 48
2.1.1 Общее описание предлагаемой методики анализа данных системы Кардиовизор 48
2.1.2 Выделение объекта исследования на портретах сердца 50
2.1.3 Выделение цветовых составляющих каналов R, G, B объекта 52
2.1.4 Сегментация изображений сердца 53
2.1.5 Вычисление статистических признаков первого и второго порядка 54
2.1.4 Формирование наборов признаков 55
2.1.7 Нормализация значений признаков 60
2.1.8 Сокращение признакового пространства 60
2.2. Особенности использования алгоритмов распознавания для диагностики ССЗ 61
2.3 Экспериментальные исследования на этапе обучения системы диагностики 62
2.3.1 Выбор тестовых заболеваний и формирование обучающей выборки 62
2.3.2 Нормирование значений признаков 63
2.3.3 Сокращение признакового пространства 64
2.3.4 Диагностика ССЗ с использованием дискриминантного анализа Фишера
2.3.5 Диагностика ССЗ с использованием метода ближайших соседей 70
2.3.6 Диагностика ССЗ с использованием метода классификации k-средних 74
2.3.7 Оценка ошибок первого и второго рода при диагностик ССЗ 75
Выводы по главе 2 76
ГЛАВА 3. Разработка и реализация математических моделей оценки возможных изменений состояния сердца 78
3.1 Необходимость построения математических моделей для оценки возможных изменений состояния сердца 78
3.2. Математические модели заболеваний ССЗ 79
3.3 Индивидуальные математические модели оценки возможных состояний сердца 83
3.3.1 Значимость признаков для построения индивидуальных математических моделей оценки возможных состояний сердца 83
3.3.2 Оценка возможных изменений состояния сердца 85
3.3 Экспериментальное исследование индивидуальных моделей оценки возможных изменений состояния сердца 89
Выводы по главе 3 97
ГЛАВА 4. Разработка, создание и практическое применение автоматизированной системы диагностики 98
4.1 Разработка требований к системе 98
4.1.1 Задачи, решаемые системой 98
4.1.2 Требования к системе 99
4.1.3 Требования к анализируемым данным
4.2 Разработка структуры системы 101
4.3 Функции и назначение компонентов системы
4.3.1 Подсистема ввода данных 104
4.3.2 Подсистема предварительной обработки 104
4.3.3 Подсистема расчета признаков 105
4.3.4 Подсистема диагностики и прогноза 105
4.3.5 Подсистема визуализации 106
4.3.6 Подсистема формирования отчетов
4.4 Реализация системы диагностики ССЗ 106
4.5 Экспериментальное исследование алгоритмов диагностики ССЗ
4.5.1 Выбор экзаменационных выборок и их состав 112
4.5.2 Нормирование значений признаков 113
4.5.3 Сокращение признакового пространства 113
4.5.4 Диагностика ССЗ на основе дискриминантного анализа Фишера 114
4.5.5 Диагностика ССЗ с использованием метода ближайших соседей 116
4.5.6 Оценка ошибок первого и второго рода при диагностике ССЗ 118
4.6 Экспериментальное исследование применения моделей оценки возможных изменений состояния сердца 119
4.6.1 Математические модели ССЗ для различных групп населения 119
4.6.2 Прогнозирование ССЗ на основе математических моделей 121
Выводы по главе 4 124
Заключение 126
Список сокращений и обозначений 128
Список литературы
