Введение
1 Принципы построение типовых интегрированных интеллектуальных систем для радиологии 23
1.1 Последовательность разработки и проектирования интеллектуальных систем для лучевой диагностики 23
1.2 МИС и облачные технологии 26
1.3 Основные требования к проекту интеллектуальной системы цифровой медицины 29
1.4 Конвергентные архитектуры и «облака» в современной медицинской информатике 36
1.5 Концепция единого диагностического информационного пространства как новое развитие медицинской радиологии 44
1.6 Выводы по разделу 1 50
2 Развитие методологии сегментации изображений рентгеновских снимков 53
2.1 Анализ методов выделения сегментов на изображениях рентгеновских снимков 53
2.2 Интеллектуальные агенты для морфологической обработки рентгеновских снимков 62
2.3 Метод каскадной сегментации рентгеновских снимков 71
2.3.1 Процедура формирования каскадных окон 72
2.3.2 Критерии однородности каскадных окон для рентгеновских снимков 74
2.3.3 Алгоритмы деформации границ каскадных окон и объединение каскадных окон 81
2.3.4 Классификаторы каскадных окон рентгеновских снимков 95
2.4 Выводы второго раздела 102
3 Разработка структурных и архитектурных решений для интеллектуальной системы обработки и анализа рентгенограмм молочной железы 106
3.1 Анализ современного состояния методов рентгеновской диагностики рака молочной железы 106
3.1.1 Заболевания молочной железы и роль рентгеновских методов в их диагностике 106
3.1.2 Цифровая маммография 109
3.1.3 Методология рентгенографических исследований молочной железы 112
3.1.4 Модели для автоматизированного обнаружения и диагностики рака молочной железы 122
3.2 Анализ алгоритмов поиска новообразований на изображениях рентгеновских маммограмм 129
3.3 Алгоритм классификации патологических образований на рентгенограмме молочной железы 137
3.4 Структурная схема интеллектуальной системы обработки и анализа маммограмм и алгоритмы ее работы 140
3.5 Описание работы программных модулей 145
3.6 Экспериментальное исследование работоспособности интеллектуальной системы обработки и анализа маммографических рентгеновских снимков 153
3.6.1 Формирование обучающей выборки для классификаторов заболеваний молочной железы 153
3.6.2 Исследование модели классификатора сегментов рентгенограмм молочной железы 163
3.6.3 Оценка эффективности классификации сегментов на норму и патологию 168
3.6.4 Экспериментальная проверка эффективности классификации по классам «область интереса» – «нет области интереса» 170
3.7 Выводы третьего раздела 174
4 Методы и алгоритмы для классификаторов изображений рентгеновских снимков грудной клетки, построенные на основе спектрального анализа 177
4.1 Разработка структурно-функциональных решений для классификации рентгеновских снимков грудной клетки 178
4.2 Метод построения классификаторов изображений рентгеновских снимков, основанный на ортогональных преобразованиях сегментов изображений, попавших в скользящее локальное окно 182
4.3 Базовый алгоритм классификации рентгеновских сигналов на основе анализа оконных спектров 196
4.4 Программно-алгоритмическое обеспечение синтеза «слабых» классификаторов на основе анализа спектральных коэффициентов локального окна 201
4.5 Экспериментальные исследования качества классификации морфологических образований на изображениях рентгеновских снимков грудной клетки 220
4.5.1 Критерий проверки качества классификации, основанный на количестве неправильно классифицированных пикселей 221
4.5.2 Критерий качества классификации, основанный на взаимном расположении ошибочно классифицированных пикселей 223
4.6 Выводы четвертого раздела 226
5 Автоматические классификаторы рентгеновских снимков с использованием масок прозрачности 228
5.1 Анализ известных методов и подходов построения классификаторов рентгеновских снимков в интеллектуальных системах медицинского назначения 228
5.2 Метод построения классификатора с маской прозрачности 232
5.3 Алгоритм реализации метода 234
5.4 Классификатор с маской прозрачности 248
5.5 Экспериментальные исследования классификатора с маской прозрачности 254
5.6 Выводы пятого раздела 258
6 Методы и средства защиты информации в диагностических системах цифровой медицины 260
6.1 Профили защиты и профили безопасности 261
6.2 Профиль защиты 263
6.3 Использование принципов открытых систем 267
6.4 Стандарты и архитектура безопасности открытых систем 272
6.5 Модели защиты информации 281
6.6 Выбор модели защиты в открытой системе 292
6.7 Интернет-технологии с распределенными автономными интеллектуальными агентами для систем искусственного интеллекта в цифровой медицине 295
6.7.1 Информационная безопасность при обмене медицинскими данными в Интернете 295
6.7.2 Обзор доступных в интернете баз данных рентгенологических исследований 300
6.7.3 Автономные интеллектуальные агенты в распределнных системах для синтеза классификаторов рентгеновских снимков 308
6.8 Выводы шестого раздела 320
Заключение 322
Список сокращений и условных обозначений 326
Список литературы 329
