Жейков Д. С. - все статьи автора в журнале
-
2025 № 10 Интеллектуальная диагностика межпозвонковых грыж поясничного отдела с телемедицинским доступом.
Важным этапом прогнозирования резорбции межпозвонковых грыж является идентификация параметров, описывающих состояние поясничного отдела по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ). В статье представлено программное решение для интеллектуального распознавания на МРТ-снимках пояснично-крестцового отдела позвоночника межпозвоночных дисков, мышц, грыж, выявления и прогнозирования с высокой долей вероятности резорбции грыжи нейросетевыми методами.
Цель исследования: разработка интеллектуального программного обеспечения для диагностики межпозвонковых грыж поясничного отдела по данным МРТ с телемедицинским доступом.
Материалы и методы. В качестве инструмента поддержки принятия решений о прогнозировании вероятности резорбции грыжи для составления плана лечения либо подтверждения необходимости проведения операции на основе распознавания МРТ-снимков реализована искусственная нейронная сеть.
Результаты. Для обучения нейронной сети использованы предварительно размеченные МРТ-снимки с межпозвонковыми грыжами с резорбцией и без нее у пациентов различного возраста с учетом морфометрических параметров: размеры мышц, жировой ткани, наличие здоровой желтой связки. Для увеличения объема обучающей выборки данных применили метод аугментации данных. Уникальный набор данных для обучающей выборки составил 2336 изображений.
Выводы. Разработанное программное обеспечение позволяет распознавать параметры состояния поясничного отдела по
данным МРТ с помощью интеллектуальных технологий компьютерного зрения. Данный результат полезен для автоматизации
поддержки принятия решений по прогнозированию резорбции грыж и выбору тактики лечения. Важным результатом разработки для практики является реализация телемедицинского доступа к программному обеспечению средствами Телеграмм-бота. -
2025 № 5 Организация персонализированной медицинской реабилитации на основе технологий виртуальной реальности с биологической обратной связью.
Широкие возможности систем виртуальной реальности и перспективы их применения в медицинской реабилитации, сопряженные со сложностью и неопределенностью обеспечения их результативного применения вследствие влияния человеческого фактора требуют нового подхода к разработке инновационных продуктов в соответствии с современными принципами персонализированной медицины.
Цель исследования: обобщение и унификация функциональных возможностей аппаратно-программных инструментов реализации виртуальной реальности и сбора биологической обратной связи в форме универсальной цифровой платформы для конфигурирования частных решений отдельных задач медицинской реабилитации с учетом возможностей лечебных учреждений.
Материалы и методы. Обобщен теоретический материал и практический опыт реализации тренажеров медицинской реабилитации в среде виртуальной реальности с биологической обратной связью на примере продуктовой линейки Revi. Доступные на рынке устройства виртуальной реальности включают как широко распространенные шлемы, очки и интерактивные мониторы, так и различные экзоскелеты, датчики захвата движений, сенсорные перчатки и др. Для контроля обратной связи используются различные биологические показатели, фиксируемые соответствующими медицинскими приборами, такие как объем движений (общих, головы и мимики), электроэнцефалограмма, частота сердечных сокращений, уровень сатурации и др.
Результаты. В статье предложен платформенный подход к организации медицинской реабилитации в среде виртуальной реальности с обратной связью. Проведено исследование на группе 44 человек по контролю изменения двигательной активности в ответ на влияние отвлекающих факторов с использованием компьютерного зрения. Результаты эксперимента подтвердили, что разные отвлекающие факторы по-разному влияют на концентрацию внимания пользователя и, как следствие, глубину его погружения в иммерсивную реальность, и для отдельных рисков необходимо использовать наиболее эффективные
инструменты контроля обратной связи. По результатам исследования предложена методика подбора конфигурации аппаратно-программных комплексов медицинской реабилитации в виртуальной реальности с биологической обратной связью на основе контрастности наблюдаемых параметров для различных групп заболеваний.
Выводы. Реализация платформенного подхода к разработке аппаратно-программных комплексов медицинской реабилитации позволяет повысить эффективность организации реабилитационных мероприятий на базе существующих организаций здравоохранения с учетом их возможностей и актуального запроса на медицинские услуги. Гибкость и адаптивность платформы виртуальной реальности с биологической обратной связью позволяет найти наиболее эффективную конфигурацию аппаратно-программных компонентов и адаптировать ее с учетом индивидуальных особенностей отдельных пациентов. -
2025 № 4 Формально-логическая модель цифрового профиля пациента в задачах когнитивно-поведенческой терапии иммерсивной реальности.
Реализация новых информационных технологий для персонализированной медицины требует формализации цифрового профиля пациента, которая представляется наиболее актуальной при разработке комплексов виртуальной реальности, предназначенных для когнитивно-поведенческой терапии иммерсивной реальности. В статье представлена формально-логическая модель, разработанная для комплекса медицинской реабилитации виртуальной реальности, позволяющая построить информационное обеспечение комплекса в контексте медицинской семиотики.
Цель исследования: совершенствование аппаратно-программных комплексов медицинской реабилитации с использованием технологий виртуальной реальности за счет построения системы управления когнитивно-поведенческой терапии на базе формализации цифрового профиля пациента.
Материалы и методы. Предложена формально-логическая модель психопатологических паттернов поведения, основанная на представлении поведенческих реакций цифрового двойника пациента в ответ на изменение внешней среды, воспринимаемой в форме потока стимулирующих событий провокации и коррекции. Модель была разработана для системы управления медицинской реабилитацией на базе комплексов виртуальной реальности, в том числе в рамках когнитивно-поведенческой терапии.
Результаты. Для реализации персонализированной диагностики, лечения и реабилитации девиантных состояний человека на основе цифровых моделей психопатологических паттернов поведения была разработана трехуровневая модель системы управления. На практике реализация данного подхода была произведена при разработке и внедрении программного комплекса социально-психологической реабилитации поведенческих стрессовых расстройств в среде виртуальной реальности с обратной связью. Комплекс предназначен для построения на своей основе комнат виртуальной реальности для психологической разгрузки и реабилитации, которые позволяют отслеживать состояние пациента в динамике и подстраиваться под
его индивидуальные потребности, а также учитывают результативность применения виртуальной реальности в когнитивно-поведенческой терапии.
Выводы. Параметризация психопатологического паттерна позволяет реализовать индивидуальное планирование и контроль лечебных и реабилитационных мероприятий в рамках когнитивно-поведенческой терапии иммерсивной реальности. Данный подход может быть полезен при реализации реабилитационных аппаратно-программных комплексов с искусственным интеллектом. Применение современных информационных технологий, методов и средств инженерии знаний, а также искусственных
нейронных сетей позволяет выделить скрытые закономерности в поведенческих проявлениях психопатологических заболеваний и идентифицировать ход их лечения средствами компьютерного зрения.