Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Мы, многонациональный народ Российской Федерации, соединенные общей судьбой на своей земле, утверждая права и свободы человека, гражданский мир и сог...полностью>>
'Лекция'
1. Познание (гносеология) традиционно занимает важное место в философии. «Что я могу знать?» – И. Кант считал одним из важнейших вопросов; за сто лет ...полностью>>
'Конкурс'
А.Некрасова» ( -11классы) 09.0 -0 .03 Учителя литературы Учителя начальных классов 4. Выставка книг Н.А.Некрасова 0- 9....полностью>>
'Документ'
Рецензенты: доктор исторических наук, профессор Е. А. Вишленкова (Казанский государственный университет); кандидат исторических наук, доцент И. В. Ка...полностью>>

Главная > Программа

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Проведенные исследования доказали принципиальную возможность реализации процедуры семантической классификации для медицинских изображений. Набор разработанных алгоритмов позволил получить точность классификации выделенных областей порядка 75% на медицинских рентгенологических изображениях, что позволяет говорить о возможных перспективах использования разрабатываемого подхода и для других типов медицинских изображений.

10. Разработка и программная реализация алгоритма детекции событий ЭЭГ сна

Докл.: студ. 5 к. Загидулина Л. А.

Рук.: в.н.с. ЮНЦ РАН Вербицкий Е. В.

Сон – это генетически детерминированное чередование в организме теплокровных животных и человека трех состояний: бодрствования, медленного и быстрого сна. Каждое из них характеризуется своеобразием полиграфических картин изменений ЭЭГ, ЭОГ, ЭМГ, ЭКГ и других процессов. Оценка в пределах каждого состояния соотношений отдельных ритмов ЭЭГ в совокупности с ЭОГ, ЭМГ и другими событиями сна позволяет дифференцировать уровни бодрствования и стадии медленного сна. Кроме того, анализ событий сна, оцениваемых по электрофизиологическим процессам, позволяет исследовать активационные процессы и другие особенности сна отдельных возрастных групп или категорий обследуемых. В частности, для индивидов с высокой тревожностью, встречаемость которой достигает 28%, характерно преобладание в ЭЭГ сна веретенообразной активности. В стандартных пакетах ее обработки полисомнографами выделяются только «веретена сна» и К-комплексы, но не анализируется пространственно-временная организация веретенообразной активности.

Поэтому актуальна разработка алгоритма и программная реализация детекции таких событий сна как «веретена сна» для анализа их пространственно-временной организации в отведениях ЭЭГ на различной глубине сна и для тех обследуемых, которые отличающихся уровнем личностной тревожности. В соответствии с этим был разработан алгоритм анализа, который посредством быстрого преобразования Фурье отрезков ЭЭГ с выделением частотных и амплитудных показателей позволяет детектировать «веретена сна». Программная реализация алгоритма позволяла в отдельном окне отслеживать такие показатели «веретен», как частота, амплитуда, время возникновения и завершения.

В ходе испытания программы было обработано 10 полисомнограмм испытуемых с высоким, умеренным и низким уровнем личностной тревожности. После выделения таких отдельных событий ЭЭГ как «веретена сна», оценивались частотные и амплитудные параметры веретенообразной активности. По полученным данным производился расчет фазового сдвига возникновения «веретен сна», а также оценивалась время распространения «бегущей волны» веретенообразной активности.

Показано, что обследованным с низкой тревожностью свойственно одномоментное возникновение веретенообразной активности в центральной и теменной областях коры мозга, в отличие от лиц с высокой тревожностью. У них чаще всего отмечались межполушарные «бегущей волны» веретенообразной активности, демонстрирующие ее распространение от центральной области правого полушария в теменную область правого или левого полушария. В отличие от этого, у испытуемых с умеренной тревожностью такие «переливы» веретенообразной активности прослеживались между теменной областью правого полушария и центральной областью обоих полушарий, а также между центральной и теменной областью левого полушария. А для лиц с низкой тревожностью в большей мере были характерны переходы внутри одного полушария, например между центральной и теменной областью, правого или левого полушария. Обнаружено, что у испытуемых с высокой тревожностью «бегущая волна» распространяется быстрее, чем у лиц с умеренной и низкой тревожностью.

Обосновывается положение о том, что разработанный алгоритм и программа для его реализации могут также найти применение в ходе проведения анализа пространственно-временной организации с выявлением феномена «бегущей волны» других событий ЭЭГ сна. Это касается, например, альфа-веретен, свойственных начальной стадии сна или эпизодов пилообразных колебаний, возникающих в фазу быстрого сна, которые могут иметь свои особенности у лиц разного уровня тревожности.

11. Особенности построения изображений в медицинской

магнитно-резонансной компьютерной томографии

Докл.: студ. 5 к. Исаев А. Ю.

Рук.: доц. Яценко В.К.

Ядра, помещённые в маг­нитное поле, поглощают энергию в радиочастотном диапазоне и освобождают эту энергию при переходе к их первоначальному состоянию. Поскольку напряжён­ность постоянного магнитного поля и частота радио­частотного магнитного поля должны строго соответ­ствовать друг другу, это явление было названо ядерным магнитным резонансом: ядерным — поскольку взаимо­действие происходит только с магнитными момента­ми атомных ядер; магнитным — поскольку эти момен­ты ориентированы постоянным магнитным полем, а изменение их ориентации вызывается радиочастотным магнитным полем.

ЯМР-сигналы несут закодированную информацию о физическом и химическом окружении ядер. Изна­чально ЯМР использовали в качестве аналитического метода для изучения состава химических соединений. Сегодня его широко применяют в химии, физике, био­логии, медицине и пищевой промышленности. В медицине ЯМР нашел широкое применение в томографии.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это один из методов отображения, используемый, главным образом, в медицинских установках, для получения высококачественных изображений органов человеческого тела. МРТ получила начало, как метод томографического отображения, дающий изображения ЯМР-сигнала из тонких срезов, проходящих через человеческое тело.

Одной из наиболее важных задач метода исследования с помощью ЯМР является необходимость проанализировать физические основы построения изображений в МРТ и установить особенности применения математических методов.

Физический принцип связан с анализом частотного отклика исследуемой ткани на внешнее радиочастотное излучение. Методы последовательного магнитного воздействия в форме возбуждающих и считывающих импульсов формируют систему, сканирующую k-пространство и после получения информации об объекте путем двумерного обратного преобразования Фурье приводят к реконструкции изображения.

В результате устанавливается связь между объектами информации, полученной в k-пространстве и качеством изображения, представляемом для диагностики.

12. Исследование динамики содержания естественных и искусственных радионуклидов в почвенных профилях района расположения Волгодонской АЭС

Докл.: студ. 5к. Лущик А.И.

Рук.: д.ф.-м.н. Давыдов М.Г. (НИИ Физики).

Для полной характеристики радиационной обстановки Волгодонской АЭС (ВД АЭС) необходимы достаточно детальные данные о содержании естественных и искусственных радионуклидов (ЕРН и ИРН) в различных горизонтах почвы, в том числе и динамики их изменения. Исходные данные такого рода, полученные в 1999 и 2000 гг. в соответствии с программой предпускового мониторинга [1], использованы в качестве начальных для изучения изменений радионуклидного состава почво-грунтов во времени при наличии повторных измерений, проведенных в 2001-2006 гг. на выделенных и изученных ранее контрольных участках (КУ).

Проведено сравнение данных 1999 г. и 2001-2006 гг. по профилям распределения ЕРН и ИРН в почвах (по удельной активности Аi Бк/кг, запасам Pi Бк/м2 и относительным запасам) на 8 контрольных участках. Для примера, в таблице представлены результаты сравнительного анализа концентраций 137Cs на КУ 12, полученных в 1999 г. и 2004 г.

h, см

1999 год

2004 год

Ai, Бк/кг

Pi, Бк/м2

Pi/ΣPi

Ai, Бк/кг

Pi, Бк/м2

Pi/ΣPi

0-1

14,1±1,3

175±16

0,045

22,7±2,3

282±28

0,073

1-3

15,5±1,1

384±27

0,098

19,7±1,4

488±35

0,126

3-5

14,2±1,3

352±31

0,040

16,2±1,9

402±47

0,104

5-10

19,0±1,6

1150±100

0,295

40,4±2,8

2445±170

0,631

10-15

9,8±0,8

608±50

0,156

1,6±1,0

99±62

0,026

15-25

8,5±1,1

1105±140

0,283

1,2±1,0

156±130

0,040

25-35

1,3±0,6

150±87

0,038

-

-

-

ΣPi

3894

1,000

3872

1,000

За прошедшие 5 лет на КУ 12 при неизменном полном запасе 137Cs в почвенном профиле Pi  3900 Бк/м2 произошло некоторое перераспределение по его профилю. Относительные запасы во втором слое 1-3 см и, особенно, в четвертом слое 5-10 см заметно возросли, а в более глубоких слоях при h > 10см Pi и Pi / Pi резко уменьшились.

13. Исследование связи радионуклидного состава почвенных фракций и атмосферных аэрозолей

Докл.: студ. 5 к. Морозов А. Н.

Рук.: д.ф.-м.н. Давыдов М. Г. (НИИ Физики).

Ветровой подъем радионуклидов имеет место при значительном загрязнении местности ИРН. В экстремальных погодных условиях вызывает ее вторичное загрязнение и практически всегда загрязнение приземного слоя воздуха.

Ниже излагаются результаты изучения этого эффекта для условий крупного промышленного города при сравнительно низкой плотности загрязнения земной поверхности 137Cs и обычных содержаниях естественных радионуклидов.

Для изучения модели ветрового подъема важно сравнение содержаний радионуклидов в атмосферных аэрозолях и в различных фракциях частиц почвы. На данном этапе исследования в качестве материала сравнения использованы пробы почв из верхнего слоя (0-1см) и пробы придорожной пыли, отобранные 7 пунктах вдоль автотрассы Азов – Ростов-на-Дону и пробы атмосферных аэрозолях, отобранные в юго-восточной части г. Ростова-на-Дону. Определялись средние содержания естественных радионуклидов (ЕРН) и 137Cs в почвах (пыли) и радионуклидный состав атмосферных аэрозолей. По этим данным уровень корреляции ЕРН и ИРН в атмосферных аэрозолях с запыленностью воздуха ~ 0,60 для 238U, 226Ra, 232Th; ~0,66 для 40К и 0,82 для 137Cs. Содержание радионуклидов в аэрозольной пыли Аоп (Бк/кг) определено из объемной активности его в аэрозолях Аоа (Бк/м3) с учетом запыленности атмосферы (m, г/м3, Аоп = Аоа/m·106 Бк/кг).

Содержание 137Cs в аэрозольной пыли 2,5±0,2 Бк/кг совпадает (в пределах погрешности определения) с его содержанием в придорожной пыли 2,3±0,2 Бк/кг. Это объясняется тем, что при значительной зависимости содержаний радионуклидов от гранулометрического состава. 137Cs концентрируется преимущественно в тонкой глинистой фракции придорожной пыли.

Анализ результатов определения ЕРН в различных фракциях (от 1 мм до 60 мкм) придорожной пыли показал возрастание концентраций радионуклидов (в 2-4 раза) с уменьшением размера частиц.

14. Специфика применения методов томографии при медицинских ультразвуковых исследованиях

Докл.: студ. 5 к. Никифоров В. И.

Рук.: доц. Яценко В.К.

Ультразвуковая томография (УЗТ) является на сегодняшний день са­мой распространенной недеструктивной и неинвазивной диагностической методикой. УЗТ сочетает экономичность обследования и высокую ин­фор-мативность получаемых изображений мягких тканей в реальном вре­мени. Поэтому во многих случаях, например при обследовании сердечно­сосудистой системы, органов брюшной полости, мочеполовой системы, УЗТ является методикой выбора в сравнении с дорогостоящими МРТ и РКТ.

Одной из наиболее важных задач метода исследования с помощью ультразвука является необходимость проанализировать характеристики (свойства) исследуемых тканей, способность дать диагностически важную информацию.

Анализ свойств акустических волн, распространяющихся в неоднородной относительно слабо поглощающей среде, показывает, что томографический эксперимент может дать информацию о локальных изменениях плотности ткани, её упругих свойствах (модель сжимаемости) и параметре нелинейности. Для этого рассматривается задача поэтапного восстановления неоднородностей в значениях скорости и параметра нелинейности , когда области локализации этих неоднородностей полностью или частично перекрываются.

В результате показано, что томографические исследования в ультразвуковом поле дают возможность локализовать изменение указанных параметров в пределах 0,5-1%.

15. Выделение информативных областей при обработке медицинских изображений

Докл.: студ. 5 к. Петрушова М.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Головань А.В.

Одно из интенсивно развивающихся направлений при решении задач кодирования, передачи и хранения медицинских изображений состоит в поиске эффективных алгоритмов предобработки изображений для выделения наиболее информативных областей (НИО) [1] для последующего детального анализа. При этом проблема выделения НИО сохраняет актуальность, поскольку известные алгоритмы либо детектируют значительное число точек интереса вне НИО и не обеспечивают их идентификацию, либо характеризуются большой вычислительной сложностью.

В работе [2] был предложен каскадный метод для работы с другим классом изображений, основанный на предположении, что НИО имеют специфические комбинации первичных признаков, привлекающие зрительное внимание. На основе анализа характеристик НИО на медицинских изображениях полученных с помощью методов компьютерной томографии, в качестве таких признаков были выбраны наборы перепадов яркости, ориентированных по отношению друг к другу в некотором диапазоне углов. С помощью базового метода строилась карта распределения точек интереса, 75% которых было расположено в пределах НИО. Целью данной работы была разработка алгоритмов, обеспечивающих группирование точек интереса, определение размеров и центров областей группирования и увеличение коэффициента избирательности детекции НИО. Для решения этих задач были реализованы три процедуры:

1. Процедура прореживания признаковой карты, полученной с помощью базового метода, для исключения из нее одиночных точек, слабо заполненных и небольших по размеру областей. При прореживании для каждой i-ой точки интереса на признаковой карте строилась потенциальная функция

, где rij - расстояние от i-ой до j-ой точки интереса, N - общее число точек интереса на признаковой карте, R – константа, определяемая размером изображения. Затем точки, у которых значение потенциальной функции было меньше порога, определяемого экспериментально, исключались из рассмотрения.

2. Процедура группирования точек интереса. Оставшиеся после прореживания точки интереса группировались методом "проекций на оси" [3]. При проектировании на оси строились распределения проекций точек интереса по координатным осям. Координаты максимумов по осям X и Y давали грубую оценку одноименных координат центров областей группирования точек интереса, а координаты двух ближайших к каждому максимуму минимумов (лежащих с разных сторон соответствующего максимума) - грубые оценки одноименных координат границ области.

3. Процедура доуточнения параметров области. Те области, которые содержали достаточное количество точек (более 10), но имели малую плотность заполнения (менее 0.25), обрабатывались с помощью метода "ближайшего соседа" [3]. Такие области содержали в себе несколько отдельных зон концентрации точек интереса, которые не могли быть разделены методом проектирования на оси. Процедура доуточнения обеспечивала исключение неинформативных областей концентрации точек интереса из дальнейшего рассмотрения.

Набор разработанных алгоритмов позволил увеличить точность детектирования НИО с 75% до 92% и определить размеры и координаты центров областей группирования точек интереса в пределах НИО для их последующего использования при сегментации выделенных областей и сжатии исходных изображений.

16. Математическая модель фазового кодирования динамических паттернов в нейронных сетях с четным циклическим торможением

Докл.: студ. 5 к. Серебренников Н.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Цукерман В.Д.

В докладе рассмотрено фазовое кодирование информационных паттернов нейронной сетью из несколькх нейронных колец. Сеть представляет собой фрактальную самоподобную структуру, в которой влияние на разрешающую способность оказывауют не только параметры сети, но и количество нейронов. В ходе работы проведена серия численных экспериментов на сетях с четным циклическим торможением, выявлена сильно неслинейная зависимость отклика сети от представленного паттерна. Рассмотренно сжатие фазовых отображений в зависимости от времени приложения стимула на протяжении тета-цикла. Таким образом можно оценить зависимость отклика сети от амплитуды прилагаемого сигнала в разные моменты тета-цикла. Был обнаружен маскирукющий эффект, при воздествии на сети последовательными стимулами, зависящий от временной дистанции между стимулами и их амплитуды.

Медленные альфа- и тета-подобные волны, генерируемые координированной активностью нейронов под действием неспецифических входов, создают условия динамической смены возбудимости локальных групп нейронов, которые, в свою очередь, генерируют высокочастотные гамма-осцилляции под влиянием внешних входов. Прибытие этих сигналов в наиболее уязвимой фазе медленного ритма создает благоприятную ситуацию для генерации локальных гамма-ритмов. На основе этих положений разработана и исследована оригинальная модель взаимодействия ритмов в нейронных сетях мозга. В вычислительных модельных экспериментах было показано, что управление амплитудой и фазой тета-волн может служить эффективным способом преобразования психофизической шкалы восприятия событий (паттернов входных сигналов) в микровременные шкалы нейрональных сообщений. Один из ключевых элементов новой парадигмы – фундаментальная роль взаимодействия ритмов в кодировании, сжатии и координации нейронных сообщений в мозге. Разработанная модель нейронной сети представляет собой сеть слабосвязанных нелинейных осцилляторов, каждый из которых может генерировать модулируемые медленным ритмом высокочастотные пачки осцилляций. Нелинейные взаимодействия этих ритмов в модели позволяют дать точное представление о том, как пространственная организация нейронов и их входов на клеточном уровне объясняет такие популяционные феномены взаимодействия быстрой и медленной осцилляторной активности мозга, как временное сжатие кодированных сообщений, маскирование и ряда других.

На основе результатов вычислительных модельных исследований высказана гипотеза о том, что фазовые коды событийных последовательностей в мозге являются пульсирующими кодами, т.е. кодами переменной длины во временном измерении. Сделан вывод о том, что фундаментальным отличием кодирования одиночного события от кодирования динамической последовательности является сильная нелинейная зависимость длины фазового кода от межсобытийного времени. Получены доказательства сильного временного сжатия кодированных сообщений. Показаны условия возникновения феномена маскирования последнего события в последовательности. Рассматриваются примеры кодирования динамических событийных последовательностей.

17. Зависимость биоэлектрической фокальной активности соматической коры мозга крысы от параметров постоянного магнитного поля



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Отчет о научно-исследовательской работе кафедры теоретической и вычислительной физики за 2007 год. Основные направления и результаты научной деятельности

    Публичный отчет
    В отчетном году научно-исследовательская работа кафедры велась по двум традиционным направлениям: 1) физика конденсированного состояния вещества, 2) физика элементарных частиц и космология.
  2. Отчет о самообследовании основной образовательной программы по специальности (направлению) 260202 Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий

    Публичный отчет
    Специальность 260202 – Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий утверждена приказом Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию от 5.
  3. Планирование и организация учебного процесса 24 Структура и содержание образовательных программ по аттестуемым специальностям. 36

    Документ
    Как и на других факультетах довоенного института, преподавательский коллектив факультета языка и литературы был невелик. В разные годы в него вхо­дили В.
  4. Старцева Олга Геннадиевна Секретарь ученого совета факультета Усынина анна Александровна Архангельск 2009 (оборот титульного листа) отчет

    Публичный отчет
    Подготовка дипломированных специалистов по основной образовательной программе (ООП) по специальности 060103 «Педиатрии» ведется в Северном государственном медицинском университете с 1979года в соответствии с Приказом Министерства
  5. О хозяйства материалы студенческой научной конференции (18 февраля 3 марта 2008г.) Махачкала 2008

    Документ
    В сборнике представлены тезисы и доклады студентов Дагестанского государственного института народного хозяйства – победителей конференций, проводимых в рамках ежегодной Недели студенческой науки, рекомендованные для публикации.

Другие похожие документы..