ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 4
1 ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ДИАГНОСТИКИ
НОВООБРАЗОВАНИЙ КОЖИ .................................................................................... 14
1.1 Новообразования кожи и их диагностика.......................................................... 14
1.2 Рамановская спектроскопия для диагностики новообразований кожи .......... 19
1.3 Цифровая дерматоскопия для диагностики новообразований кожи .............. 30
1.4 Многомерный анализ данных для диагностики заболеваний ......................... 39
1.5 Постановка задачи диссертационного исследования....................................... 42
2 ДВУХКАНАЛЬНАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА И ОПТИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ........................................................................................................................ 44
2.1 Система регистрации рамановских спектров кожи и дерматоскопических
изображений ............................................................................................................... 44
2.2 Описание выборки оптических данных ............................................................ 47
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА АНАЛИЗА РАМАНОВСКИХ СПЕКТРОВ
НОВООБРАЗОВАНИЙ КОЖИ С ВЫДЕЛЕНИЕМ КОМПОНЕНТНОГО
СОСТАВА ...................................................................................................................... 53
3.1 Применение метода разрешения многомерных кривых для компонентного
анализа рамановских спектров кожи........................................................................ 53
3.2 Компонентный анализ рамановских спектров .................................................. 60
3.2.1 Разделение экспериментальных спектров................................................... 60
3.2.2 Разделение in vivo рамановских спектров ................................................... 62
3.2.3 Изучение вклада отдельных компонентов в рамановские спектры различных
новообразований...................................................................................................... 70
3.3 Идентификация новообразований кожи по спектральным данным ............... 75
3.3.1 Классификация на основе компонентного профиля................................... 75
3.3.2 Классификация новообразований на основе спектральных отсчетов и
компонентного профиля ......................................................................................... 82
3
3.3.3 Классификация компонентных профилей новообразований методом
градиентного бустинга............................................................................................ 84
3.4 Выводы по главе................................................................................................... 89
4 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА ДЕРМАТОСКОПИЧЕСКИХ
ИЗОБРАЖЕНИЙ НОВООБРАЗОВАНИЙ КОЖИ...................................................... 90
4.1 Архитектура сверточной нейронной сети для классификации
дерматоскопических изображений........................................................................... 90
4.2 Идентификация новообразований кожи по дерматоскопическим
изображениям ............................................................................................................. 94
4.3 Выводы по главе................................................................................................. 104
5 МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНЫХ И
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ НОВООБРАЗОВАНИЙ.......................... 105
5.1 Идентификация новообразований кожи на основе мультимодального
совместного анализа рамановских спектров и дерматоскопических
изображений ............................................................................................................. 105
5.2 Выводы по главе................................................................................................. 113
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 115
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ............................... 117
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 120
Приложение А. Акт об использовании результатов диссертационного
исследования................................................................................................................ 147
