• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Зеркальная лаборатория

Проект Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа ФКН победил в конкурсе “Зеркальные лаборатории ВШЭ” в июне 2020 года. Проект сфокусирован на интеллектуальном анализе данных в медицинских информационных системах и будет реализовываться совместно с Научно-образовательным центром Политехнического института Сургутского государственного университета.
Руководитель проекта Громов Василий Александрович

Участники проекта:

Мазайшвили Константин Витальевич, д.мед.н., профессор кафедры хирургических болезней Медицинского института (МИ) СурГУ
Громов Василий Александрович, д.ф.-м.н, профессор Департамента анализа данных и искусственного интеллекта , старший научный сотрудник Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа НИУ ВШЭ г. Москва
Егоров Александр Алексеевич, зав. кафедрой ИВТ Политехнического института (ПИ) СурГУ
Кузнецов Сергей Олегович, д.ф.-м.н., профессор, руководитель департамента анализа данных и искусственного интеллекта, заведующий Международной лабораторией интеллектуальных систем и структурного анализа НИУ ВШЭ
Незнанов Алексей Андреевич, к.т.н., старший научный сотрудник Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа , доцент Департамента анализа данных и искусственного интеллекта НИУ ВШЭ г. Москва
Федоров Дмитрий Алексеевич, к.т.н., зам.директора ПИ СурГУ
Густелёв Юрий Александрович, к.мед.н., вед.н.с. НОЦ ПИ СурГУ
Лепинских Александр, магистрант СурГУУрманцева Нелли Руслановна, аспирант СурГУ
Таурагинский Роман Александрович, врач сердечно-сосудистый хирург, Сургут
Юхневич Каролина Серафимовна, клинический ординатор МИ СурГУ
Мартынов Сергей Иванович, д.мат.н, глав.н.с. НОУ ПИ СурГУ
Смирнов Евгений Александрович, магистрант ПИ СурГУ
Камилов Эркин Махмуджанович, магистрант ПИ СурГУ
Пендюрин Михаил Сергеевич, врач-рентгенолог, Сургут

Цели и задачи:


Построение математических моделей прямых и обратных задач флебологии с использованием методов искусственного интеллекта.
Создание практически значимых и теоретически обоснованных математических моделей нарушения венозного оттока из нижних конечностей требует сочетания методов из различных областей прикладной математики и медицинских наук. Математически, указанная задача представляет собой обратную задачу математической физики. Решение задач данного класса предполагает, с одной стороны, решение соответствующей прямой задачи, с другой стороны, решение, собственно, обратной задачи, которое относится к области анализа данных и искусственного интеллекта. В данном случае, решение прямой задачи предполагает создание математической модели, сочетающей в себе нелинейную теорию тонкостенных систем и гидродинамику, а также создание численных методов её бифуркационного анализа; предполагается, что различным патологиям венозных сосудов отвечают различные постбифуркационные типы решений этой модели.
При решении обратной задачи необходимым является применение методов прогнозирования хаотических временных рядов для идентификации паттернов тока крови в сосудах, нейросетевых моделей для идентификации патологических процессов по результатам МРТ и анализа формальных понятий для формулировки логически прозрачных правил на основе полученных решений обратной задачи – применение результатов решения обратной задачи в медицинской практике требует применения к ним методов интерпретируемого искусственного интеллекта. И при решении прямой задачи, и при решении обратной задачи необходимым предусловием является взаимодействие со специалистами-флебологами и использование существующего опыта лечения соответствующих патологий кровеносной системы и накопленного экспериментального материала. Следует подчеркнуть, что рассматриваемая задача является принципиально междисциплинарной, и получение её эффективного решения требует интеграции компетенций исследователей из всех перечисленных выше областей, что обуславливает необходимость создания зеркальной лаборатории.


_________________________________________________________________________

Семинары Зеркальной лаборатории

Сотрудники лаборатории проводят еженедельные заседания в режиме онлайн по средам 

31 марта 2021г.
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:
Технологии обработки больших данных в медицине

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ

24 марта 2021г.
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:Проблемы, протоколы и программное обеспечение доступа к удаленным серверам

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ

17 марта 2021г.
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема: Хранилище больших графовых моделей

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ

10 марта 2021г.
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:Методы машинного обучения графовых данных

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ

4 марта 2021г.
Онлайн конференция «Облачные технологии в обработке и хранении медицинских данных»
Программа конференции:

10:00-11:00 – «Облачные платформы электронного здравоохранения: вендоры и государство, технологии и этика», А. А. Незнанов,  МЛ ИССА НИУ ВШЭ, старший научный сотрудник, доцент

11:00-11:30 – «Технологии виртуализации в обработке медицинских данных», П.В. Заикин,  СурГУ, старший преподаватель кафедры информатики и вычислительной техники

11:30 – 12:30 – «Хранение и обработка данных для нейросетевых моделей в флебологии», В. А. Громов, МЛ ИССА НИУ ВШЭ, старший научный сотрудник, профессор 

12:30 – 13:00 – «Архитектура облачной инфраструктуры и промежуточного хранилища данных в системе коллаборативной обработки флебологических данных», А. А. Паринов, МЛ ИССА НИУ ВШЭ, младший научный сотрудник, старший преподаватель.

24.02.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:
- Обсуждение статьи по результатам МРТ вен нижних конечностей для публикации в международном журнале «International Angiology»; 
- Проверка адекватности созданных медицинских онтологий, применительно  а заболеваниям вен

 Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 

Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ

17.02.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема: Обсуждение доработки в базе данных, в которой будут храниться данные МРТ, а также ее взаимодействие с сайтом, откуда информация должна загружаться коллегами

 Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


10.02.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:
- вариант классификации сигналов с артерио-венозных фистул у больных, находящихся на гемодиализе;
- вариант алгоритма классификации фотографий нижних конечностей в соответствии с Международной  классификацией заболеваний вен СЕАР

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


03.02.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:
- Проверка адекватности созданных медицинских онтологий, применительно  к заболеваниям вен;
- Проверка созданного сайта для загрузки медицинской информации в том числе результатов МРТ венозной системы

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


25 .01.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:
- Организация хранения медицинской информации в создаваемой  базе данных;
- Программный модуль для хранения и обработки результатов ультразвукового исследования вен нижних конечностей

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


20.01.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн

- Cоздание онтологий; 
- Обработка сигналов с артерио-венозных фистул у больных, находящихся на гемодиализе;
- Классификация клинических классов заболеваний вен применительно к алгоритмам классификации фотографий конечностей

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


13.01.2021
Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
Тема:
 Подведение итогов ушедшего 2020 года

Список участников :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


21.10.2020

Заседание Зеркальной лаборатории онлайн
  • Написания грантов РНФ и РФФИ,
  • Методика получения поперечных срезов МР-флебограм,
  • Облачное хранилище,
  • Написание сайта и мобильного приложения
Список участников семинара :
Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Бусыгин И.А., Юхневич К.С., Заикин П.В., Лепинский А.Н., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Урманцева Н.Р. - СурГУ

14.10.2020

Заседание Зеркрльной лаборатории онлайн
  • Рассмотрение механизма разработки флебологических онтологий: использование ресурсов SNOWMED CT Browser, Protege, Unified Medical Language System (UMLS), продукции компании ТриниДата, анатомической номенклатуры вен UIP и Vein Glossary, а также клинических рекомендаций.
  • Актуализация узловых принципов функционирования мобильного программного приложения для производства фотоснимков нижних конечностей врачами и пациентами.
  • Обсуждение текущих моментов: о хранилище базы данных, некоторые вопросы по функционированию нейросети и создание веб-сайта.

Список участников семинара :

Громов В.А., Незнанов А.А., Паринов А.А.- МЛ ИССА НИУ ВШЭ 
Мазайшвили К.В., Густелёв Ю.А., Назаров Е.В., Урманцева Н.Р., Юхневич К.С., Пендюрин М.С., Брагинский М.Я., Брыкин В.В., Федоров Д.А., Лепинский А.Н. - СурГУ


18-19.09.2020 
Семинар "Построение математических моделей прямых и обратных задач флебологии" в Сургутском государственном университете 
Программа семинара
18.09.2020 
  • Вступительное слово, профессор С.О.Кузнецов
  • Вступительное слово, Мазайшвили Константин Витальевич, сердечно-сосудистый хирург, доктор медицинских наук, профессор СурГУ
  • Нейросетевая апроксимация обратных задач, Громов Василий Александрович, доктор физико-математических наук,  старший научный сотрудник факультета компьютерных наук МЛ ИССА НИУ ВШЭ
  • Синтез статистических и логических методов обработки данных в медицинских информационных системах: проблемы обнаружения и представления знаний, Незнанов Алексей Андреевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник МЛ ИССА НИУ ВШЭ
  • Гемодинамическая модель венозной сети нижних конечностей, Густелёв Юрий Александрович, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник НОЦ ПИ СурГУ
19 сентября, суббота
  • Свёрточные сети для сегментации изображений крупных вен, Егоров Александр Алексеевич, кандидат технических наук, и.о. заведующего кафедрой ИВТ СурГУ
  • Моделирование и алгоритмы диагностики нарушений артериального кровотока, Федоров Дмитрий Алексеевич, кандидат технических наук, заместитель директора ПИ СурГУ по внеучебной и социальной работе со студентами
  • Возможности МРТ в диагностике заболеваний венозной системы, Пендюрин Михаил Сергеевич, врач-рентгенолог, ЛДЦ «Биомедицина», г.Сургут
31.08.2020
Тема: "Механика движения крови по венам"
Докладчик: Мартынов С.И, д.мат.н., главный научный сотрудник научно-образовательного Политехнического института СурГУ
Аннотация: Главные и вспомагательные механизмы движения крови. Возможные подходы к моделированию движения крови по венам. Пробные расчеты: основные уравнения и параметры.

Тема:
Мастер-класс по Microsoft Teams: Идеальное решения для управления проектом "Интеллектуальный анализ данных в медицинских информационных системах (IDA4MIS)
Докладчик: Незнанов А.А., к.тех.н., старший научный сотрудник факультета компьютерных наук Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа НИУ ВШЭ г. Москва, доцент факультета компьютерных наук Департамента анализа данных и искусственного интеллекта НИУ ВШЭ г. Москва

24.08.2020
Тема: "Работы с библиотеками и справочниками медицинских информационных систем: использование данных из программного обеспечения 1С для анализа и классификации текста".
Докладчик: 
Незнанов А.А., к.тех.н., старший научный сотрудник факультета компьютерных наук Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа НИУ ВШЭ г. Москва, доцент факультета компьютерных наук Департамента анализа данных и искусственного интеллекта НИУ ВШЭ г. Москва
Аннотация: 
Освещение проблематики медицинских IT онтологий и роли медицинской информатики в современном здравоохранении. Описание основных видов медицинских данных и областей математического моделирования. Внедрение интеллектуального анализа данных: технологическая и онтологическая поддержка.

Тема: "Классификация состояний нарушений артериальной и венозной систем нижних конечностей"
Докладчик: Федоров Д.А., к.тех.н., заместитель директора по внеучебной и социальной работе со студентами Политехнического института СурГУ
Аннотация: Обобщенная модель артериального кровотока. Анализ входных данных для построения модели заболевания: клиническая картина, гемодинамические данные и анатомо-морфологические изменения по данным лучевых методов диагностики (МРТ)
 
17.08.2020
Тема: "О бифуркациях не только в медицинском смысле"
Докладчик: Громов В.А., д.ф.-м.н., заместитель руководителя департамента, профессор факультета компьютерных наук Департамента анализа данных и искусственного интеллекта НИУ ВШЭ г. Москва, старший научный сотрудник факультета компьютерных наук Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа НИУ ВШЭ г. Москва
Аннотация: Диагностика хронических заболеваний вен - обратная задача с математической позиции и ее решение с помощью нейросетевого оператора. Проблемы уравнений для венозной гемодинамики - нелинейность, темпоральность и случайность реальности. Бифуркации - качественные изменения поведения системы. Дихотомическое разделение плоскости бесконечных значений параметров системы и подсчет верхних и нижних точек бифуркационных значений. Дифференциальные уравнения в частных производных для описания поведения кровотока в магистральных венах. Бифуркационная картина идеальных и неидеальных случаев. Многообразие катастрофы Тома и флаги катастроф.  Построение бифуркационной структуры и системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Решения бифуркационного множества. 

10.08.2020
Тема: "Персонифицированный интеллектуальный сервис оценки состояния венозной гемодинамики человека на основе магнитно-резонансной флебографии"
Докладчик: Мазайшвили К.В., д.мед.н., профессор кафедры хирургических болезней Медицинского института СурГУ
Аннотация: Хронические заболевания вен, как злободневная проблема мирового здравоохранения. Последствия тромбозов глубоких вен и трудности в определении показаний к оперативной коррекции хронической венозной недостаточности. Уровни организации венозного оттока из нижних конечностей и 3D-моделирование венозной системы человека по данным магнитно-резонансной томографии. Наиболее общий алгоритм интеллектуального сервиса для создания индивидуальной модели венозной системы - аватара у конкретного пациента.

3.08.2020
Тема: "Мусор на воходе и мусор на выходе - данные и знания в медицинской информатике"
Докладчик: Незнанов А.А., к.тех.н., старший научный сотрудник факультета компьютерных наук Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа НИУ ВШЭ г. Москва, доцент факультета компьютерных наук Департамента анализа данных и искусственного интеллекта НИУ ВШЭ г. Москва
Аннотация: Освещение проблематики медицинских IT онтологий и роли медицинской информатики в современном здравоохранении. Описание основных видов медицинских данных и областей математического моделирования. Внедрение интеллектуального анализа данных: технологическая и онтологическая поддержка.

Тема: "Венозный отток из нижних конечностей"

Докладчик: Густелёв Юрий Александрович, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник НОЦ ПИ СурГУ
Аннотация: Рассмотрены основные положения о строении и функции венозной системы человека. Затронуты главные принципы гемодинамики в магистральных венах забрюшинного пространства. Оценена роль и спрогнозировано прикладное применение искусственного интеллекта для диагностики хронических заболеваний вен и моделирования исходов оперативных вмешательств.

27.07.2020
Первый семинар, посвященный научному сотрудничеству НИУ ВШЭ г. Москва и СурГУ в рамках проекта "Зеркальные лаборатории" Знакомство, презентация компетенций и выработка стратегии дальнейшей работы.
Поставлены следующие задачи:
1. Разработка математической модели прямой задачи гемодинамики (течения крови в венозном сосуде) с использованием нелинейных уравнений течения жидкости, а также нелинейных уравнений теории тонкостенных систем, формулировка граничных условий и краевых задач.
2. Разработка математической модели обратной задачи гемодинамики с использованием методов теории анализа формальных понятий и инструментария нейронных сетей глубинного обучения.
3. Разработка математической модели, учитывающей различные движущие силы для течения вязкой несжимаемой жидкости по системе эластичных тонкостенных трубок с геометрией, полученной в 3-х мерной модели конкретного пациента на основе магнитно-резонансных (МР) томограмм с учетов топологии узлов.
4. Исследование и анализ построенных моделей для разработки библиотеки алгоритмов для решения задач диагностики, в том числе:
• Алгоритма выделения стенки магистральных вен забрюшинного пространства на срезе МР- томограмм и построение, на этой основе, 3-мерной модели этих сосудов
• Алгоритм оценки геометрии узлов магистральных сосудов, включающие углы ветвления (слияния) вен, площади сечения по данным МР- томограмм, использующий анализ формальных понятий для моделирования геометрии узлов с помощью выпуклых прямоугольников.
• Алгоритм нелинейного бифуркационного анализа уравнений гемодинамики.
5. Разработанные алгоритмы будут положены в основу следующих программных решений:
• Программный комплекс для математического моделирования кровотечения в венозных сосудах.
• Программный комплекс, классифицирующий аномальные течения в венозных сосудах в гидродинамической модели с применением нейронной сети.
• Программы реконструкции и визуализации системы сосудов и моделирования системы сосудов.

 


 






 

Нашли опечатку?
Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и отправьте нам уведомление. Спасибо за участие!
Сервис предназначен только для отправки сообщений об орфографических и пунктуационных ошибках.