RU2585700C2 - Method of diagnosing pathology of paranasal sinuses by recognising images - Google Patents

Method of diagnosing pathology of paranasal sinuses by recognising images Download PDF

Info

Publication number
RU2585700C2
RU2585700C2 RU2014131689/14A RU2014131689A RU2585700C2 RU 2585700 C2 RU2585700 C2 RU 2585700C2 RU 2014131689/14 A RU2014131689/14 A RU 2014131689/14A RU 2014131689 A RU2014131689 A RU 2014131689A RU 2585700 C2 RU2585700 C2 RU 2585700C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sinus
density
histogram
contours
pathology
Prior art date
Application number
RU2014131689/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014131689A (en
Inventor
Анатолий Петрович Самойленко
Алексей Васильевич Прибыльский
Александр Григорьевич Волков
Станислав Игоревич Пужаев
Original Assignee
Анатолий Петрович Самойленко
Алексей Васильевич Прибыльский
Александр Григорьевич Волков
Станислав Игоревич Пужаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Петрович Самойленко, Алексей Васильевич Прибыльский, Александр Григорьевич Волков, Станислав Игоревич Пужаев filed Critical Анатолий Петрович Самойленко
Priority to RU2014131689/14A priority Critical patent/RU2585700C2/en
Publication of RU2014131689A publication Critical patent/RU2014131689A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585700C2 publication Critical patent/RU2585700C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/02Comparing digital values

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, X-ray imaging, digital image processing techniques and statistical methods of image recognition, can be used for diagnosing pathologies of maxillary and frontal sinuses. On X-ray image separating an “area of interest” by contours of sinus (P) and same orbit (O), latter is used as a reference image (EO) for identification and estimation of degree of pathology P. Digitising image contours of sampling and quantisation amplitude intensity pixel brightness on basis of resolution of image source and capacity of computer. Constructing histograms - statistical portraits images of contours P and O with evaluation of their brightness densities M, dispersions D, mean-square deviations (MSD) σ, density factor Kpl (ratio of density Mp of analysed contour P to density Mo of contour of same O, expressed in units of gray scale). Identifying state P from value Kpl= Mp/Mo. For Kpl < 1±σ fixing norm, for Kpl> 1 +σ - pathology P. To increase resolution of diagnosis of condition P image of selected contours of similar P and O are presented as a result of digitisation of same-size matrices of brightness. Forming variation series (VR) with evaluation of span of every VR Δx = xmax-xmin. Determining ratio of extreme elements of series η= xmax/min, in primary approach by estimating condition P: norm - for Δx≅0, η≅1; pathology- Δx≠0, η> 1. Further, nature of pathology P is assessed quantitatively with coefficient of variation of V (ratio of SKO σx to density Mx of corresponding histogram). Pairs of similar contours P and O having a multimodal histogram, segmented by decomposition of each corresponding contour of matrix of intensity values of brightness into L submatrices size nl×n, where nl= n/L, n×n - dimension of initial matrix of contour. Constructing L corresponding histograms and estimate their quantitative characteristics Ml, Dl, σl, Vl, where l is number of segment. By comparative analysis of histograms segments of contours O are selected as OE of such l-th segment, histogram of which is homogeneous with minimum dispersion Dol→min and coefficient of variation of Vol→min. Fixing parameters of its histogram, performing differential topological decomposition of overall Kpl of analysed P into L coefficients of density of segments, each of which is defined by ratio of density Mpl of histogram of l-th segment of loop P to density of histogram of segment of contour O Mol, selected as OE: Kpll=Mpl/Mol. Based on topologic series of values Kpl and V segments of contour P {Kpl1, Kpl2, …, KplL}; {V1, V2, …, VL} estimating state P by local interpretation of its content.
EFFECT: method provides quantitative assessment of content paranasal P, degree of pathology thereof, localisation accuracy and differential diagnostics, possibility of classifying analysed pathology.
1 cl, 17 dwg, 3 ex, 2 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для выявления воспалительной патологии околоносовых пазух (ОНП).The present invention relates to medicine, namely to otorhinolaryngology, and can be used to identify inflammatory pathology of the paranasal sinuses (SNPs).

Воспалительные заболевания ОНП - параназальные синуситы (ПНС) являются самой распространенной воспалительной патологией в оториноларингологии (Пискунов Г.З., Пискунов С.З. Клиническая ринология / М.: Миклош, 2002. - 390 с.). Число орбитальных осложнений ПНС в последнее десятилетие не имеет устойчивой тенденции к снижению, в особенности это касается региона Северного Кавказа (Волков А.Г., Гюсан А.О. Течение и лечение экссудативных фронтитов на Северном Кавказе // Фундаментальные исследования. - 2005. - №2. - С. 115-116), где, по ряду причин, особенно распространены ПНС передней группы пазух. За последние годы отмечен существенный рост воспалительных заболеваний носа и ОНП, как в абсолютных цифрах, так и по удельному весу в структуре общей ЛОР заболеваемости и оценивается величиной в 52,7% (Терновой С.К., Араблинский А.В., Синицин В.Е. Современная лучевая диагностика заболеваний придаточных пазух носа. - М.: 2004, - 120 с.).Inflammatory diseases of ONP - paranasal sinusitis (PNS) are the most common inflammatory pathology in otorhinolaryngology (Piskunov GZ, Piskunov SZ Clinical rhinology / M .: Miklosh, 2002. - 390 p.). The number of orbital complications of PNS in the last decade does not have a steady downward trend, especially in the region of the North Caucasus (Volkov A.G., Gyusan A.O. The course and treatment of exudative frontal sinusitis in the North Caucasus // Basic Research. - 2005. - No. 2. - S. 115-116), where, for a number of reasons, PNS of the anterior sinus group is especially common. In recent years, there has been a significant increase in inflammatory diseases of the nose and SNPs, both in absolute numbers and in the specific gravity in the structure of the total ENT morbidity and is estimated at 52.7% (Ternovoi S.K., Arablinsky A.V., Sinitsin V .E. Modern radiation diagnosis of diseases of the paranasal sinuses. - M .: 2004, - 120 p.).

Основными в диагностике ОНП общепризнаны лучевые методы. В течение многих десятилетий в диагностике упомянутых заболеваний используют обзорную рентгенографию околоносовых пазух (Пискунов И.С., Пискунов B.C. Клиническая анатомия решетчатых и клиновидных костей и формирующихся в них пазух. - Курск, 2001. - 296 с.).The main methods in the diagnosis of SNPs are radiation methods. For many decades, in the diagnosis of these diseases, a panoramic radiography of the paranasal sinuses has been used (Piskunov I.S., Piskunov B.C. Clinical anatomy of the ethmoid and sphenoid bones and the sinuses that form in them. - Kursk, 2001. - 296 p.).

Проведенными исследованиями по научно-медицинской и патентной литературе нами были выявлены различные способы диагностики верхнечелюстных и лобных пазух. Представим их анализ сущностей, достоинств и недостатков.Conducted by research on medical, scientific and patent literature, we have identified various methods for the diagnosis of maxillary and frontal sinuses. Imagine their analysis of the essences, advantages and disadvantages.

Известен рентгеновский способ диагностики ПНС (Файзуллин М.Х. Рентгенодиагностика заболеваний и повреждений придаточных полостей носа. - М.: Медицина. - 1969. - С. 5-8), заключающийся в получении теневого изображения околоносовых пазух - рентгенограмм на светочувствительной пленке при просвечивании пазух рентгеновским излучением и последующем анализе результатов исследования Способ реализуется следующим образом: выполняют укладку головы пациента таким образом, чтобы центральный поток излучения рентгеновской трубки проходил через сагиттальную плоскость черепа на высоте глазной щели, производят экспонирование, а затем осуществляют обработку снимка. Состояние ОНП оценивают путем визуального сравнения прозрачности рентгенограммы в области пазухи и одноименной орбиты, прозрачность которой принята за условную (эталонную) норму.A known X-ray method for the diagnosis of PNS (Fayzullin M.Kh. Radiodiagnosis of diseases and injuries of the adnexal nasal cavities. - M .: Medicine. - 1969. - S. 5-8), which consists in obtaining a shadow image of the paranasal sinuses - radiographs on a photosensitive film during transmission sinuses by x-ray radiation and subsequent analysis of the results of the study The method is implemented as follows: perform the laying of the patient’s head so that the central radiation flux of the x-ray tube passes through the sagittal the plane of the skull at the height of the palpebral fissure, exposure is performed, and then the image is processed. The state of the SNP is assessed by visual comparison of the x-ray transparency in the sinus and the same orbit, the transparency of which is taken as a conditional (reference) norm.

Существенным признаком, общим с существенными признаками заявляемого способа, является выделение контуров на рентгеновском снимке из области изображений пазухи и орбиты, определение состояние пазухи путем сравнительного анализа прозрачности области пазухи и одноименной орбиты.An essential sign, common with the essential features of the proposed method, is the selection of contours on the x-ray image from the area of the sinus and orbit images, determining the state of the sinus through a comparative analysis of the transparency of the sinus region and the same orbit.

Причины, препятствующие достижению технического результата и являющиеся недостатками этого способа, заключаются в следующем:The reasons that impede the achievement of the technical result and are the disadvantages of this method are as follows:

- интуитивно-качественном, основанном на профессиональном опыте, принципе принятия решения по оценке состояния пазухи;- intuitive-quality, based on professional experience, the principle of making decisions on assessing the condition of the sinus;

- зависимости достоверности диагноза от качества выполненного снимка и технологии проявки пленки;- the dependence of the reliability of the diagnosis on the quality of the image taken and the technology for developing the film;

- субъективизме при выявлении врачом контуров диагностируемых фрагментов.- subjectivity when a doctor identifies the contours of diagnosed fragments.

Появление цифровых рентгеновских аппаратов по сравнению с таковыми при традиционной технологии с фиксацией изображения объекта на пленке при обзорной рентгенографии позволило получать при диагностике ряд преимуществ (Кириллов С.Н., Орешков В.И. Применение комбинированных методов обработки для повышения качества цифровых диагностических снимков // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2005. - №7. - С. 37-40):The advent of digital x-ray machines compared with those of traditional technology with the fixation of the image of an object on a film during panoramic x-ray analysis made it possible to obtain a number of advantages in diagnostics (Kirillov S.N., Oreshkov V.I. Application of combined processing methods to improve the quality of digital diagnostic images // Biomedical technologies and radio electronics. - 2005. - No. 7. - S. 37-40):

- ослабление лучевой нагрузки на пациента на 50-70%, что связанно с высокой чувствительностью цифровых рентгеновских датчиков, а также уменьшение влияния на окружающую среду;- weakening the radiation load on the patient by 50-70%, which is associated with high sensitivity of digital x-ray sensors, as well as a decrease in environmental impact;

- упрощение обработки снимка, в частности исключается длительная и сложная технология проявки пленки и необходимость утилизации химических отходов, а соответственно и наличие фотолаборатории;- simplification of image processing, in particular, a long and complicated film development technology and the need for the disposal of chemical waste, and accordingly the presence of a darkroom, are excluded;

- высокая скорость получения цифрового снимка (меньше одной минуты);- high speed of obtaining a digital image (less than one minute);

- изображение в цифровой форме сколь угодно долго может храниться на носителе компьютера, CD-диске, флэш-памяти с быстрым обеспечением доступа;- the image in digital form can be stored for an arbitrarily long time on the computer, CD-ROM, flash memory with fast access;

- возможность калибровать, фильтровать, стандартизировать цифровой снимок;- the ability to calibrate, filter, standardize a digital image;

- легко и быстро передавать изображение по компьютерным сетям, Internet.- Easily and quickly transfer images over computer networks, the Internet.

Последнее способствовало открытию нового направления в медицине - телемедицины, когда диагностический снимок может быть передан для консультации из районной больницы в медицинские центры крупных городов.The latter contributed to the discovery of a new direction in medicine - telemedicine, when a diagnostic image can be transferred for consultation from the district hospital to the medical centers of large cities.

За последние два десятилетия компьютерная томография (КТ) нашла широкое применение в диагностике заболеваний ОНП (Терновой С.К., Араблинский А.В., Синицин В.Е. Современная лучевая диагностика заболеваний придаточных пазух носа. - М. - 120 с.; Труфанов Г.Е., Алексеев К.Н. Лучевая диагностика заболеваний околоносовых пазух. - 2-ое издание, ЭЛБИ: СПб, 2011. - 234 с.). Это высокоинформативное средство исследования позволяет визуализировать в технологиях 2D, 3D патологические изменения в ОНП. В связи с этим возросла роль в предоперационной диагностике патологических изменений в ОНП, определение топографической анатомии и вариантов анатомического строения носа и ОНП в обязательных рентгеновских укладках для их исследования в коронарной и аксиальной проекциях.Over the past two decades, computed tomography (CT) has found wide application in the diagnosis of diseases of SNPs (Ternovoi S.K., Arablinsky A.V., Sinitsin V.E. Modern radiation diagnosis of diseases of the paranasal sinuses. - M. - 120 p .; Trufanov G.E., Alekseev K.N. Radiation diagnosis of diseases of the paranasal sinuses. - 2nd edition, ELBI: St. Petersburg, 2011 .-- 234 p.). This highly informative research tool allows you to visualize pathological changes in SNP in 2D, 3D technologies. In this regard, the role in the preoperative diagnosis of pathological changes in SNP, the determination of the topographic anatomy and options for the anatomical structure of the nose and SNP in mandatory x-ray styling for their study in coronary and axial projections has increased.

Однако как в цифровой рентгенографии, так и при КТ осуществляется регистрация и обработка рентгенограмм для облегчения визуализации изображений неоптического диапазона, и они не обеспечивают выделение информации, необходимой для решения диагностических задач.However, both in digital radiography and CT, X-ray images are recorded and processed to facilitate visualization of images in the non-optical range, and they do not provide the selection of information necessary for solving diagnostic problems.

Семантику медико-биологических изображений на рентгеновских и КТ-снимках исследует и интерпретирует визуально врач-рентгенолог и предоставляет информацию врачу-клиницисту. Такая последовательность анализа снимков может быть источником недостоверных интерпретаций не только при анализе материала, но и при его передаче.The semantics of biomedical images on X-ray and CT images are examined and interpreted visually by the radiologist and provides information to the clinician. Such a sequence of image analysis can be a source of false interpretations not only in the analysis of the material, but also in its transfer.

Следует отметить дороговизну и малодоступность КТ оборудования широким массам пациентов РФ. Субъективизм интерпретации данных обзорной рентгенографии и КТ значительно снижает их диагностическую ценность и является источником 30% ошибочных решений (Королюк И.П. Рентгеноанатомический атлас скелета (норма, варианты, ошибки интерпретации) / М.: Видар, 1996. - 192 с.; Волков А.Г., Краснопольский О.В. Дополнительные возможности для уменьшения ошибок в рентгенологической диагностике фронтитов // Сб. матер. мед. науч.-практ. конф, посв. 80-летию горбольницы №1. - Ростов н/Д, 2002. - С 31).It should be noted the high cost and inaccessibility of CT equipment to a wide mass of patients of the Russian Federation. The subjectivity of the interpretation of survey X-ray and CT data significantly reduces their diagnostic value and is the source of 30% of erroneous decisions (Korolyuk I.P. X-ray atlas of the skeleton (norm, options, interpretation errors) / M .: Vidar, 1996. - 192 p .; Volkov A.G., Krasnopolsky OV Additional opportunities to reduce errors in the radiological diagnosis of frontal sinusitis // Collection of medical and scientific-practical conf., Dedicated to the 80th anniversary of the city hospital No. 1. - Rostov n / D, 2002 . - C 31).

Применительно к предлагаемому способу пленочный, цифровой рентгеновский аппараты и компьютерный томограф, а также электронный, магнитный и оптический носители информации являются источниками изображений для последующего диагностического анализа. Изображение описывается функцией двух координат f(y,z), хранится и обрабатывается в ЭВМ в виде массива точек (пикселей), квантованных по яркости и дискретизированных по топологии снимка

Figure 00000001
, где m, n - строк и столбцов массива, i, j - индексы массива изображения по строкам и столбцам соответственно. Такое представление снимков открывает большие возможности в плане их математической обработки с целью разработки новых методов поиска смысловой информации для достижения высокого уровня достоверности диагноза воспалительных патологий ОНП.In relation to the proposed method, film, digital x-ray machines and a computer tomograph, as well as electronic, magnetic and optical storage media are image sources for subsequent diagnostic analysis. The image is described by the function of two coordinates f (y, z), stored and processed in a computer in the form of an array of points (pixels) quantized by brightness and discretized by the topology of the image
Figure 00000001
, where m, n are the rows and columns of the array, i, j are the indices of the image array by rows and columns, respectively. Such a presentation of images opens up great opportunities in terms of their mathematical processing in order to develop new methods of searching for semantic information in order to achieve a high level of reliability of the diagnosis of inflammatory pathologies of SNPs.

Известен способ исследования и диагностики биологического объекта и его части (заявка №2010154675, дата публикации 10.07.2012, авторы: Натаровский С.Н. (RU), Беляков В.А. (RU), Мантурова H.E. (RU)), включающий в себя следующие действия:A known method for the study and diagnosis of a biological object and its parts (application No.201515575, publication date 10.07.2012, authors: Natarovsky S.N. (RU), Belyakov V.A. (RU), Manturova HE (RU)), including yourself the following steps:

1. получение изображения биологического объекта или его части посредством оптико-механического устройства, микроскопа, рентгеновского аппарата, ультрасонографа, либо съема изображения с магнитного, электрического или оптического носителей информации;1. obtaining an image of a biological object or part thereof by means of an optical-mechanical device, a microscope, an X-ray apparatus, an ultrasonograph, or by taking an image from a magnetic, electrical or optical information carrier;

2. изображение объекта или его части получают путем дискретизации по пространству и квантования по амплитуде;2. The image of the object or its part is obtained by sampling in space and quantization in amplitude;

3. калибрование, стандартизацию и фильтрацию полученного изображения;3. calibration, standardization and filtering of the received image;

4. проведение компьютерного морфометрического и денситометрического исследования изображения;4. computer morphometric and densitometric image research;

4.1. выявление «зон интереса» на полученном изображении;4.1. identification of "zones of interest" in the resulting image;

4.2. установление необходимых диапазонов характеристик интенсивности сигнала по зафиксированному распределению характеристик взаимодействия излучения с веществом на изображении;4.2. the establishment of the necessary ranges of characteristics of the signal intensity according to the fixed distribution of the characteristics of the interaction of radiation with matter in the image;

4.3. разделение «зоны интереса» на области с определением морфометрических и денситометрических параметров изображения внутри областей;4.3. dividing the "zone of interest" into areas with the definition of morphometric and densitometric image parameters within the areas;

4.4. сопоставление данных исследуемого объекта с аналогичными показателями группы сравнения;4.4. comparing the data of the investigated object with similar indicators of the comparison group;

5. по результатам сравнения принимают решение о состоянии исследуемого объекта или его части.5. Based on the results of the comparison, a decision is made about the state of the investigated object or its part.

Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются:The reasons that impede the achievement of a technical result are:

- низкий уровень диагностики исследуемого объекта. В соответствии с ограничительной частью формулы изобретения известного способа идентификацию класса состояния исследуемого объекта (или его части) осуществляют путем сравнения параметров (видимо, денситометрических и морфометрических), характеризующих объекты, образующих группу сравнения и относящиеся к различным классам состояний. Состояние исследуемого объекта (или его части) идентифицируют классом объекта (его части) группы с наиболее близкими (равными) параметрами исследуемому. Число объектов группы сравнения целочисленно и предположительно может быть оценено как N=2m, где m - число параметров.- low diagnostic level of the investigated object. In accordance with the restrictive part of the claims of the known method, the identification of the state class of the object under study (or part thereof) is carried out by comparing the parameters (apparently densitometric and morphometric) characterizing the objects forming the comparison group and belonging to different classes of states. The state of the investigated object (or its part) is identified by the class of the object (its part) of the group with the closest (equal) parameters to the studied. The number of objects in the comparison group is integer and presumably can be estimated as N = 2 m , where m is the number of parameters.

- в представленной формуле изобретения известного способа не акцентируется характер сопоставления (мультипликативный или аддитивный) показателей исследуемого объекта (или его части) и объектов группы сравнения:- in the presented claims of the known method does not emphasize the nature of the comparison (multiplicative or additive) indicators of the studied object (or part thereof) and objects of the comparison group:

- при аддитивном сравнении величина погрешности «скрытна» и зависит от качества изображения исследуемого объекта и сравниваемых;- in case of additive comparison, the error value is “secretive” and depends on the image quality of the studied object and the compared ones;

- при мультипликативном характере возможна частичная компенсация этих погрешностей;- with a multiplicative nature, partial compensation of these errors is possible;

- к сожалению, не раскрыта функциональная связь значений и числа параметров с классами состояний (отсутствует модель диагностики);- unfortunately, the functional relationship between the values and the number of parameters with state classes has not been disclosed (there is no diagnostic model);

- авторы известного способа не указывают, в какой области (пространственной, временной или частотной) изображения работает предложенный ими способ;- the authors of the known method do not indicate in which area (spatial, temporal or frequency) of the image the proposed method works;

- как следует из отличительной части формулы изобретения известного способа получение серий изображений исследуемого объекта (его части) в различных спектрах излучения осуществляют прием отражения от его внешнего вида, что ограничивает область применения, поскольку предлагаемый нами способ предназначен для диагностики состояний внутренней структуры костных тканей околоносовых пазух;- as follows from the distinctive part of the claims of the known method, obtaining series of images of the investigated object (its part) in various radiation spectra receive reflection from its appearance, which limits the scope, since our proposed method is designed to diagnose the state of the internal structure of the bony tissues of the paranasal sinuses ;

- способ в реализации, на наш взгляд, достаточно неточен, конструктивно сложен в исполнении, поскольку:- the method in the implementation, in our opinion, is quite inaccurate, structurally difficult to implement, because:

- необходима калибровка изображения объекта или его части при различных спектрах излучения, что непременно приведет к необходимости перерасчета погрешности при определении диапазонов денситометрических параметров, в частности, при определении шага квантования, это действие приведет к изменению разрядной сетки для каждой спектральной области;- calibration of the image of the object or its part is necessary for different radiation spectra, which will certainly lead to the need to recalculate the error in determining the ranges of densitometric parameters, in particular, when determining the quantization step, this action will lead to a change in the discharge grid for each spectral region;

- формула изобретения известного способа носит обобщенный, по нашему мнению, некорректный характер, например, как увязать п. 1 и п. 4: по п. 1 получают изображение объекта в различных спектрах, а по п. 4 изображение получают посредством цифрового рентгеновского аппарата?- the claims of the known method are generalized, in our opinion, incorrect, for example, how to link paragraph 1 and paragraph 4: according to paragraph 1 receive an image of the object in various spectra, and according to paragraph 4, the image is obtained through a digital x-ray apparatus?

- некорректность п. 7 и п. 8: не ясен источник мешающих помех и характер их проявления, следовательно, затруднена реализация фильтрации.- the incorrectness of clauses 7 and 8: the source of interfering interference and the nature of their manifestation are not clear, therefore, the implementation of filtering is difficult.

Существенными признаками, общими с существенными признаками заявляемого способа являются:The essential features common with the essential features of the proposed method are:

- получение изображение объекта посредством цифрового рентгеновского аппарата либо томографа;- obtaining an image of an object through a digital x-ray machine or tomograph;

- изображение получают путем дискретизации по пространству (морфометрическому параметру) и квантования по амплитуде интенсивности яркости (денситометрическому параметру);- the image is obtained by discretization by space (morphometric parameter) and quantization by the amplitude of the brightness intensity (densitometric parameter);

- определяют диапазон значений характеристик по распределению денситометрического параметра (интенсивность яркости области соответствующей нормальному состоянию ОНП и интенсивность яркости для различных классов состояний пазух с воспалительными патологиями);- determine the range of characteristics according to the distribution of the densitometric parameter (the intensity of the brightness of the area corresponding to the normal state of the SNP and the brightness intensity for various classes of sinus conditions with inflammatory pathologies);

- сравнительное сопоставление показателей исследуемой области с показателями эталонной с последующей идентификацией состояния исследуемой области.- a comparative comparison of the indicators of the study area with the indicators of the reference, followed by identification of the state of the study area.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ диагностики воспалительной патологии верхнечелюстных пазух (Патент RU №2234859, МПК А61В 6/00 от 21.10.2002, опубл. 27.10.2004 // Пальчун В.Т., Магомедов М.М., Петухова П.В.), заключающийся в том, что он представляет собой следующую последовательность действий.Closest to the proposed method is a method for the diagnosis of inflammatory pathology of the maxillary sinuses (Patent RU No. 2234859, IPC A61B 6/00 of 10/21/2002, publ. 10/27/2004 // Palchun V.T., Magomedov M.M., Petukhova P. B.), which consists in the fact that it represents the following sequence of actions.

Выполняют обзорные рентгенограммы околоносовых пазух в носоподбородочной проекции. На рентгенограмме выделяют «зоны интереса», так называемые контура верхнечелюстной пазухи и одноименной орбиты. Способ реализован посредством сканера (если изображение диагностируемого объекта находится, например, на проявленной фоточувствительной пленке и памяти персонального компьютера), возможен и принтер для распечатки результатов процесса диагностики. С помощью специальной компьютерной программы выполняют денситометрию контуров пазухи и одноименной орбиты, т.е. отображают плотность их тканей в единицах шкалы серого цвета. Площади контуров отображают соответственно числом пикселей.Survey radiographs of the paranasal sinuses are performed in the nasal-chin projection. On the roentgenogram, “zones of interest” are distinguished, the so-called contours of the maxillary sinus and the same orbit. The method is implemented by means of a scanner (if the image of the diagnosed object is, for example, on the developed photosensitive film and the memory of a personal computer), a printer is also possible for printing the results of the diagnostic process. Using a special computer program, densitometry of the sinus and orbit of the same name is performed, i.e. display the density of their tissues in gray scale units. The contour areas are displayed respectively by the number of pixels.

Таким образом, выполняется дискретизация в пространстве изображений контуров пазухи и одноименной орбиты. Контуры отображаются пикселями (элементарными точками соответствующих изображений), каждый из которых имеет пространственные координаты в декартовой плоскостной системе (Y,Z). Изображение контура может быть отображено матрицей двумерных функций f(yi,zj); i,j ∈n, значение которой в каждой точке будет отображать интенсивность (х) яркости монохромного изображения в диапазоне 2k, где k - разрядность, 2k - число уровней шкалы серого цвета.Thus, discretization is performed in the space of images of the contours of the sinus and the orbit of the same name. The contours are displayed in pixels (elementary points of the corresponding images), each of which has spatial coordinates in the Cartesian planar system (Y, Z). The contour image can be displayed by a matrix of two-dimensional functions f (y i , z j ); i, j ∈n, the value of which at each point will display the intensity (x) of the brightness of the monochrome image in the range of 2 k , where k is the bit depth, 2 k is the number of gray scale levels.

Затем строятся гистограммы - статистические образы изображений выделенных контуров, отображающие структуру тканей пазухи и одноименной орбиты. По гистограмме контура пазухи определяется среднеарифметическое значение интенсивности яркости, характеризующее плотность ткани, например, верхнечелюстной пазухи, в единицах шкалы серого цвета, аналогично определяют плотность интенсивности яркости одноименной орбиты так же в единицах шкалы серого цвета.Then, histograms are constructed - statistical images of the images of the selected contours that display the structure of the sinus tissue and the same orbit. The histogram of the sinus contour determines the arithmetic mean of the intensity of brightness, which characterizes the density of the tissue, for example, the maxillary sinus, in units of the gray scale, similarly determine the density of the intensity of the brightness of the same orbit in gray scale units.

Необходимо отметить, что значение плотности яркости верхнечелюстной пазухи, выраженное в единицах шкалы серого цвета, не может достоверно отображать состояние пазухи, поскольку разница между показателями плотности при различной патологии пазухи не достоверна. На величину плотности интенсивности яркости пазухи на рентгенографическом снимке влияют и технические параметры рентгенологического исследования (жесткость рентгеновских лучей, качество пленки, метод экспозиции и т.д.), которые в одинаковой степени меняют значения гистограммы в области контуров пазухи и орбиты.It should be noted that the value of the brightness density of the maxillary sinus, expressed in units of the gray scale, cannot reliably reflect the state of the sinus, since the difference between the density indices for various sinus pathologies is not reliable. The density parameters of the sinus brightness in a X-ray image are also affected by the technical parameters of the X-ray examination (X-ray stiffness, film quality, exposure method, etc.), which equally change the histogram values in the region of the sinus and orbit contours.

И поэтому с целью исключения влияния вышеуказанных параметров на достоверность диагностики патологий пазух авторами известного изобретения предложено оценивать состояние пазух коэффициентом плотности. Коэффициент плотности (Кп) определяют как отношение плотности изображения исследуемой пазухи к плотности изображения одноименной орбиты, принимаемое как эталонный образ.And therefore, in order to exclude the influence of the above parameters on the reliability of diagnosis of sinus pathologies, the authors of the known invention proposed to evaluate the condition of the sinuses with a density coefficient. The density coefficient (Kp) is defined as the ratio of the image density of the sinus under study to the image density of the orbit of the same name, taken as a reference image.

В этом способе при компьютерной обработке рентгенограмм ОНП получают количественную величину, именуемую коэффициентом плотности, характеризующей наличие и степень патологии в верхнечелюстной пазухе. При этом: при значениях коэффициента плотности Кп=1,03±0,12 диагностируют норму; Кп=1,78±0,2 - полипы слизистой верхнечелюстной пазухи без обтурации; при Кп=1,83±0,21 - гиперплазированная слизистая оболочка; значение Кп=2,28±0,19 - соответствует гнойному содержимому в верхнечелюстной пазухе, то есть значения степени выраженности патологического процесса и характера экссудата можно отобразить количественно в виде шкалы классов.In this method, when computer processing the X-ray of SNPs, a quantitative value is obtained, called the density coefficient, which characterizes the presence and degree of pathology in the maxillary sinus. Moreover: at values of the coefficient of density Kp = 1.03 ± 0.12, the norm is diagnosed; Kp = 1.78 ± 0.2 - polyps of the mucosa of the maxillary sinus without obstruction; with Kp = 1.83 ± 0.21 - hyperplastic mucous membrane; the value of Kp = 2.28 ± 0.19 - corresponds to the purulent contents in the maxillary sinus, that is, the severity of the pathological process and the nature of the exudate can be quantified in the form of a class scale.

Помимо количественной величины, характеризующей наличие патологического процесса в верхнечелюстной пазухе по форме гистограммы (кривой плотности интенсивности яркости пикселей), осуществляют качественный интуитивный анализ содержимого верхнечелюстной пазухи.In addition to the quantitative value characterizing the presence of a pathological process in the maxillary sinus in the form of a histogram (a curve of the intensity density of pixel brightness), a qualitative intuitive analysis of the contents of the maxillary sinus is carried out.

Гистограмма с одним экстремумом (одногорбая) отображает однородность (гомогенность) содержимого (или экссудат, или воздух, или полипы), причем значение коэффициента плотности для всей верхнечелюстной пазухи учитывается в диагностике гайморита и является достоверным признаком лишь в том случае, когда гистограмма имеет вид «одногорбой» кривой.A histogram with one extremum (single-humped) displays the homogeneity (homogeneity) of the contents (or exudate, or air, or polyps), and the density coefficient for the entire maxillary sinus is taken into account in the diagnosis of sinusitis and is a reliable sign only if the histogram has the form " one-humped curve.

Неоднородность (гетерогенность) содержимого верхнечелюстной пазухи в известном способе выявляется в виде различных кривых в гистограмме, то есть гистограмма имеет несколько экстремумов и соответствующих им значений денситометрического параметра (моды). Гистограмму в этом случае называют многомодальной (многогорбой - в авторской редакции).Inhomogeneity (heterogeneity) of the contents of the maxillary sinus in the known method is detected in the form of various curves in the histogram, that is, the histogram has several extrema and the corresponding values of the densitometric parameter (mode). The histogram in this case is called multimodal (multi-humped - in the author’s edition).

Наличие «многогорбой» гистограммы, отображающей изображение контура пазухи, свидетельствует о наличие в пазухе нескольких структур (тканей) различной плотности (воздух + экссудат, воздух + полипы и т.д.), неоднородность плотности пазухи наталкивает на необходимость выполнения компьютерного анализа каждого из «горбов» гистограммы с определением коэффициентов плотности для данного участка верхнечелюстной пазухи. Сравнение коэффициентов плотности, полученных при компьютерной обработке «многогорбой» гистограммы, с значениями коэффициента плотности, соответствующих состоянию пазух в «норме», позволяет судить о характере и виде неоднородного содержимого верхнечелюстной пазухи и актуальной необходимости продолжения исследования.The presence of a "multi-humped" histogram that displays the image of the sinus contour indicates the presence in the sinus of several structures (tissues) of different densities (air + exudate, air + polyps, etc.), the heterogeneity of the sinus density makes it necessary to perform a computer analysis of each of humps ”histograms with determination of density coefficients for a given section of the maxillary sinus. A comparison of the density coefficients obtained by computer processing the “multi-humped” histogram with the values of the density coefficient corresponding to the state of the sinuses in the “normal” allows us to judge the nature and form of the inhomogeneous contents of the maxillary sinus and the urgent need to continue the study.

Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются:The reasons that impede the achievement of a technical result are:

- качественный анализ «одногорбых» гистограмм приводит к неоднозначности диагностики;- a qualitative analysis of "one-humped" histograms leads to ambiguity in the diagnosis;

- некачественность обработки светочувствительной пленки, неоднородность тканей одноименной орбиты при цифровой рентгенографии приводит к появлению многогорбой гистограммы (статистического образа) орбиты, использующейся как эталонный образ при оценке состояния пазухи и количественной оценки степени ее патологии, что приводит к снижению достоверности диагностики, а также к недостоверной оценке степени воспалительных процессов;- poor-quality processing of the photosensitive film, heterogeneity of the tissues of the orbit of the same name during digital radiography leads to the appearance of a multi-hump histogram (statistical image) of the orbit, which is used as a reference image in assessing the condition of the sinus and quantifying the degree of its pathology, which leads to a decrease in the reliability of diagnosis, as well as to unreliable diagnostics assessment of the degree of inflammatory processes;

- гетерогенность структуры тканей, отображаемой многогорбой гистограммой, оценивают интуитивно, то есть качественным образом.- the heterogeneity of the tissue structure displayed by the multi-hump histogram is evaluated intuitively, that is, in a qualitative manner.

Общими признаками с заявляемым способом являются:Common signs with the claimed method are:

- рентгенографический метод получения изображения частей исследуемого объекта, в виде обзорных рентгенограмм;- X-ray method for obtaining images of parts of the investigated object, in the form of survey radiographs;

- выделение на них «зон интереса» посредством контуров пазухи и одноименной орбиты;- the allocation of "zones of interest" on them through the contours of the sinus and the same orbit;

- использование контура орбиты в качестве эталонного образа при идентификации класса и оценки степени патологии;- the use of the orbit contour as a reference image in identifying the class and assessing the degree of pathology;

- получение цифровой модели пазухи и орбиты посредством дискретизации по пространству плоскости контуров и квантованию по амплитуде интенсивности яркости;- obtaining a digital model of the sinus and orbit by sampling the contour plane in space and quantizing it according to the amplitude of the brightness intensity;

- построение гистограмм контуров исследуемой пазухи и одноименной орбиты с последующей оценкой их количественными характеристикам (плотностью, то есть среднеарифметическим, и дисперсией);- construction of histograms of the contours of the studied sinus and the same orbit with subsequent assessment of their quantitative characteristics (density, that is, arithmetic mean, and dispersion);

- оценка состояния пазухи: при Кп<1.03±0.12, состояние пазухи как нормальное, при Кп≥1.15 - наличие патологии;- assessment of the condition of the sinus: with Kp <1.03 ± 0.12, the condition of the sinus as normal, with Kp≥1.15 - the presence of pathology;

- формирование количественной шкалы коэффициентов плотностей для последующей классификации патологий и идентификации класса патологии.- the formation of a quantitative scale of density coefficients for the subsequent classification of pathologies and identification of the class of pathology.

Общим интегральным признаком известного и предлагаемого способов является процесс распознавания воспалительной патологии околоносовых пазух на основании сопоставления апостериорной информации (гистограмм, коэффициентов плотности) диагностируемого объекта и объектов с фиксированными, априорными и апостериорными характеристиками на принципе распознавания образов.A common integral feature of the known and proposed methods is the process of recognizing the inflammatory pathology of the paranasal sinuses based on a comparison of a posteriori information (histograms, density coefficients) of the diagnosed object and objects with fixed, a priori and a posteriori characteristics based on the pattern recognition principle.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности принятия решения врачом-оториноларингологом при дифференциальной диагностике патологии околоносовых (верхнечелюстных и лобных) пазух.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the effectiveness of decision-making by an ENT doctor in the differential diagnosis of pathology of the paranasal (maxillary and frontal) sinuses.

Напомним, что в соответствии с работой (Горелик А.Я., Скрипкин В.А. Методы распознавания. - М.: Высшая школа, - 2004. - 261 с.; Мазуров Вл.Д. Математические методы распознавания образов. - Екатеринбург. - 2010. - 101 с.) в медицинской диагностике назначение системы распознавания - получить информацию, необходимую для принятия определенных решений о принадлежности неизвестного объекта (патологий пазухи) к тому или иному классу (патологии). Правило, которое каждому объекту (его состоянию) ставят в соответствие определенное наименование классов, называется решающим правилом. В методе медицинской диагностики распознавание - не есть самоцель, а средство получения исходной информации, необходимой для принятия управленческих решений врачом, иными словами, это - система мер информационной поддержки врача-оториноларинголога.Recall that in accordance with the work (Gorelik A.Ya., Skripkin V.A. Recognition methods. - M.: Higher school, - 2004. - 261 p .; Mazurov Vl.D. Mathematical methods of pattern recognition. - Yekaterinburg. - 2010. - 101 p.) In medical diagnostics, the purpose of the recognition system is to obtain the information necessary to make certain decisions about whether an unknown object (sinus pathology) belongs to a particular class (pathology). The rule that each object (its state) is associated with a particular class name is called a decision rule. In the method of medical diagnostics, recognition is not an end in itself, but a means of obtaining initial information necessary for making managerial decisions by a doctor, in other words, it is a system of measures of information support for an otorhinolaryngologist.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного способа, заключается:The technical result achieved by the implementation of the claimed method is:

- в возможности количественной оценки содержимого ОНП за счет введения коэффициента вариации, позволяющего оценить степень однородности содержимого исследуемого контура;- the possibility of a quantitative assessment of the contents of the SNP by introducing a coefficient of variation that allows you to assess the degree of uniformity of the contents of the investigated circuit;

- в повышении эффективности дифференциальной диагностики при однородности содержимого ОНП за счет повышения точности локализации области предполагаемой патологии путем масштабируемой сегментации одноименных контуров пазухи и орбиты на исследуемом рентгенографическом снимке.- to increase the efficiency of differential diagnostics with uniformity of the contents of the SNP by increasing the accuracy of localization of the area of the alleged pathology by scalable segmentation of the sinus and orbit contours of the same name in the X-ray image under study.

Технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом способе диагностики воспалительной патологии верхнечелюстных пазух изображения выделенных контуров одноименной пары контуров пазухи и орбиты представляют как результат оцифровывания одноразмерными матрицами интенсивностей яркостей в десятичной системе счисления для визуального анализа топологического распределения денситометрического параметра, формируют соответственно вариационные ряды, с последующей оценкой размаха каждого вариационного ряда Δх=xmax-xmin, определяют отношение экстремальных элементов ряда η=xmax/xmin, в первичном приближении осуществляют оценку состояния пазухи: в норме - при Δх≅0, η≅1; наличие патологии Δх≠0, η>1, при подтверждении диагноза характер патологии пазухи дополнительно оценивают количественно коэффициентом вариации V, определяемого отношением среднеквадратичного отклонения σ к плотности М соответствующей гистограммы, тем самым повышая разрешающую способность диагностирования состояния пазухи.The technical result is achieved due to the fact that in the proposed method for diagnosing inflammatory pathology of the maxillary sinuses, the images of the selected contours of the same pair of sinus and orbit contours are presented as the result of digitization of the intensities of the brightness in the decimal number system for visual analysis of the topological distribution of the densitometric parameter, respectively forming the variation series followed by evaluation of a number of variations of each amplitude Δh = x max -x min, GER fissile element number ratio extreme η = x max / x min, the approximation is performed in the primary evaluation of the sinuses: OK - at Δh≅0, η≅1; the presence of pathology Δx ≠ 0, η> 1, when confirming the diagnosis, the nature of the sinus pathology is additionally quantified by the coefficient of variation V, determined by the ratio of the standard deviation σ to the density M of the corresponding histogram, thereby increasing the resolution of the diagnosis of sinus condition.

Технический эффект заявленного способа представляется в виде повышения эффекта распознавания образа патологии за счет сегментации пары одноименных контуров пазухи и орбиты, имеющих многомодальную гистограмму, путем декомпозиции каждой соответствующей контуру матрицы значений интенсивности яркости на L подматриц размером nl×n, где nl=n/L, n×n - размерность исходной матрицы контура, по денситометрическим данным подматриц строят L соответствующих им гистограмм и оценивают их количественными характеристиками Ml, Dl, σl, Vl, где l номер сегмента, причем посредством количественного и качественного сравнительного анализа гистограмм сегментов контуров орбиты выбирают в качестве эталонного образа такой l-й сегмент, гистограмма которого имеет гомогенный характер с минимальным значением дисперсии Dol→min и коэффициента вариации Vol→min и фиксируют параметры его гистограммы, затем производят дифференциальную топологическую декомпозицию общего коэффициента плотности Кпл исследуемой пазухи на L коэффициентов плотности сегментов, каждый из которых соответственно определяют отношением плотности Мпl, гистограммы l-го сегмента контура пазухи к плотности гистограммы сегмента контура орбиты Mol, выбранного в качестве эталонного образа Кпл l=Mпl/Mol, по топологическому ряду значений коэффициентов плотности и вариации сегментов контура пазухи {Kпл1, Kпл2, …, KплL}; {V1, V2, …, VL} редактируют оценку состояния пазухи и тем самым осуществляют локальную интерпретацию содержимого диагностируемой пазухи.The technical effect of the claimed method is represented as an increase in the pathology image recognition effect due to segmentation of a pair of sinus and orbit contours of the same name having a multimodal histogram by decomposition of each corresponding brightness matrix intensity matrix into L submatrices of size n l × n, where n l = n / L, n × n is the dimension of the initial contour matrix; according to densitometric data of the submatrices, L histograms corresponding to them are constructed and evaluated by their quantitative characteristics M l , D l , σ l , V l , where l is the segment number nt, and by means of a quantitative and qualitative comparative analysis of the histograms of the segments of the orbit contours, the lth segment is selected as a reference image, the histogram of which has a homogeneous character with a minimum dispersion value D ol → min and the coefficient of variation V ol → min and fix the parameters of its histogram, then a differential topological decomposition of the total density coefficient K pl of the sinus under study into L segment density coefficients is made, each of which respectively determines sheniem density M pl, histograms l-th segment sinus contour to the contour segment density histograms orbit M ol, selected as the reference image K pl l = M pl / M ol, for topological row density values of the coefficients and variations sinus path segments {K PL1 , K pl2 , ..., K plL }; {V 1 , V 2 , ..., V L } edit the sinus condition assessment and thereby localize the contents of the diagnosed sinus.

Способ дополняется чертежами, поясняющими все этапы дифференциальной диагностики ОНП на основе распознавания образов патологии.The method is supplemented by drawings explaining all stages of the differential diagnosis of SNPs based on pattern recognition of pathology.

На Фиг. 1. Пример выделения «зон интереса» на обзорной рентгенограмме путем контуризации исследуемых ОНП и одноименных гомолатеральных орбит.In FIG. 1. An example of the allocation of "zones of interest" in a survey roentgenogram by contouring the studied SNPs and homolateral orbits of the same name.

На Фиг. 2. Пример сегментации исследуемой орбиты (А) и ОНП (Б).In FIG. 2. An example of segmentation of the studied orbit (A) and SNP (B).

На Фиг. 3. Гистограммы и их числовые характеристики, соответствующие сегментируемым областям.In FIG. 3. Histograms and their numerical characteristics corresponding to segmented areas.

На Фиг. 4. Обзорная рентгенограмма больного К., на которой произведена контуризация исследуемых областей (пазух) и эталонов (орбит).In FIG. 4. Survey radiograph of patient K., on which the contour of the studied areas (sinuses) and standards (orbits) was performed.

На Фиг. 5. Гистограммные модели, соответствующие левосторонней ОНП и одноименной орбите больного К.In FIG. 5. Histogram models corresponding to left-side SNP and patient K.'s orbit of the same name.

На Фиг. 6. Гистограммные модели, соответствующие правосторонней ОНП и одноименной орбите больного К.In FIG. 6. Histogram models corresponding to the right-side SNP and the orbit of patient K.

На Фиг. 7. Обзорная рентгенограмма больной А., на которой произведена контуризация исследуемых областей (пазух) и эталонов (орбит).In FIG. 7. Survey radiograph of patient A., on which the contour of the studied areas (sinuses) and standards (orbits) was performed.

На Фиг. 8. Гистограммные модели, соответствующие правосторонней ОНП и одноименной орбите больной А.In FIG. 8. Histogram models corresponding to the right-side ONP and the same orbit of patient A.

На Фиг. 9. Сегментация правосторонней ОНП больной А., с последующим получением гистограммных моделей для каждого сегментаIn FIG. 9. Segmentation of the right-side ONP of patient A., with the subsequent obtaining of histogram models for each segment

На Фиг. 10. Гистограммные модели, соответствующие левосторонней ОНП и одноименной орбите больной А.In FIG. 10. Histogram models corresponding to the left-side SNP and the same orbit of patient A.

На Фиг. 11. Сегментация левосторонней орбиты больной А., с последующим получением гистограммных моделей для каждого сегмента.In FIG. 11. Segmentation of the left-sided orbit of patient A., followed by histogram models for each segment.

На Фиг. 12. Сегментация левосторонней ОНП больной А., с последующим получением гистограммных моделей для каждого сегментаIn FIG. 12. Segmentation of the left-side SNP of patient A., with the subsequent obtaining of histogram models for each segment

На Фиг. 13. Обзорная рентгенограмма больного М., на которой произведена контуризация исследуемых областей (пазух) и эталонов (орбит).In FIG. 13. Survey radiograph of patient M., on which the contour of the studied areas (sinuses) and standards (orbits) was performed.

На Фиг. 14. Гистограммные модели, соответствующие правосторонней ОНП и одноименной орбите больного М.In FIG. 14. Histogram models corresponding to the right-side ONP and the same orbit of patient M.

На Фиг. 15. Сегментация правосторонней орбиты больного М., с последующим получением гистограммных моделей для каждого сегмента.In FIG. 15. Segmentation of the right-sided orbit of patient M., followed by obtaining histogram models for each segment.

На Фиг. 16. Сегментация правосторонней ОНП больного М., с последующим получением гистограммных моделей для каждого сегмента.In FIG. 16. Segmentation of the right-side ONP of patient M., with the subsequent obtaining of histogram models for each segment.

На Фиг. 17. Гистограммные модели, соответствующие левосторонней ОНП и одноименной орбите больного М.In FIG. 17. Histogram models corresponding to left-side SNP and patient’s orbit of the same name M.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Производится обзорная рентгенограмма (компьютерная томограмма) в необходимой для клинического исследования ОНП проекции. В случае если рентгеновское изображение получено на физическом носителе (пленке), производится его оцифровка на основе известных скан-технологий.An overview radiograph (computed tomogram) is made in the projection necessary for the clinical study of SNPs. If the X-ray image is obtained on a physical medium (film), it is digitized based on well-known scanning technologies.

На полученном цифровом изображении врачом-клиницистом с помощью специализированного программного обеспечения производится выделение «зон интереса» посредством контуризации исследуемой ОНП и одноименной орбиты (Фиг. 1) при этом орбита выступает в качестве эталонного образца для идентификации и оценки степени патологии одноименной пазухи.On the digital image obtained by a clinician using specialized software, “zones of interest” are selected by contouring the studied SNP and the orbit of the same name (Fig. 1), while the orbit acts as a reference sample for identifying and assessing the degree of pathology of the sinus of the same name.

Выделенные «зоны интереса» цифрового рентгенографического снимка подвергаются обработке в виде дискретизации по пространству выделенных контуров и квантованию по степени интенсивности яркости пикселей по шкале серого цвета и в конечном результате представляются в виде одноразмерных матриц значений яркости пикселейThe highlighted “zones of interest” of the digital X-ray image are processed in the form of discretization according to the space of the selected contours and quantized according to the degree of brightness of pixels on a gray scale and are ultimately presented as one-dimensional matrices of pixel brightness values

Figure 00000002
Figure 00000002

где размер матрицы n определяют шагом дискретизации исследуемой области снимка, а значения элементов матрицы х11…xnn определяются шагом квантования или выбранным числом уровней диапазона шкалы серого цвета.where the size of the matrix n is determined by the discretization step of the studied area of the image, and the values of the elements of the matrix x 11 ... x nn are determined by the quantization step or the selected number of levels of the gray scale range.

По данным соответствующих матриц находят вариационный (возрастающий) ряд значений элементов матриц

Figure 00000003
(Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей, 1969; Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006).According to the data of the corresponding matrices, a variational (increasing) series of values of matrix elements is found
Figure 00000003
(Ventzel E.S., Ovcharov L.A. Probability Theory, 1969; Kobzar A.I. Applied Mathematical Statistics. - M.: FIZMATLIT, 2006).

Затем, для каждого вариационного ряда определяют размах как разность между экстремальными значениями элементов ряда Δх=xmax-xmin и их отношение η=xmax/xmin, которые в первичном приближении, позволяют оценить состояние исследуемой области: при Δх≅0, η≅1 предполагают норму; при Δх≠0, η>1 - наличие патологии.Then, for each variational series, the amplitude is determined as the difference between the extreme values of the elements of the series Δx = x max- x min and their ratio η = x max / x min , which in the primary approximation allows us to estimate the state of the studied area: for Δх≅0, η ≅1 suggest the norm; when Δx ≠ 0, η> 1 - the presence of pathology.

Каждый вариационный ряд в последующем действии разбивается на конечное число интерваловEach variation series in the subsequent action is divided into a finite number of intervals

Figure 00000004
Figure 00000004

где h=1+log2n - величина интервала по формуле Стерджесса (Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003, - 543 с., с. 265)where h = 1 + log 2 n is the value of the interval according to the Sturgess formula (Kremer N.Sh. Probability theory and mathematical statistics. - M.: UNITY-DANA, 2003, - 543 p., p. 265)

После этого подсчитываем число значений ni денситометрического признака, попавших в каждый из k интервалов:After that, we count the number of values n i of the densitometric feature that fall into each of k intervals:

Figure 00000005
Figure 00000005

Далее, на основе полученных данных строят гистограммы пазухи и одноименной орбиты распределения денситометрического параметра в зависимости от уровня интенсивности яркости пикселя по шкале серого цвета (от 0 до 255), при этом гистограммы становятся наиболее полным статистическим портретом выделенных контуров и позволяют:Further, on the basis of the obtained data, histograms of the sinus and the same orbit of the densitometric parameter distribution are constructed depending on the level of pixel brightness intensity on a gray scale (from 0 to 255), while the histograms become the most complete statistical portrait of the selected contours and allow:

- наглядно представить исследуемые фрагменты;- visualize the studied fragments;

- оценить их яркостное вероятностное распределение;- evaluate their brightness probability distribution;

- сравнить с другими диагностически-информативными областями рентгенограммы и оценить состояние пациента;- compare with other diagnostic and informative areas of the x-ray and assess the condition of the patient;

- по виду гистограммы судить о наличии или отсутствии посторонних включений в области исследований: при одномодальной гистограмме - гомогенность (однородность), при многомодальной - гетерогенность (неоднородность) содержимого.- by the type of histogram to judge the presence or absence of extraneous inclusions in the field of research: with a single-mode histogram - homogeneity (homogeneity), with a multimodal - heterogeneity (heterogeneity) of the content.

Для классификации содержимого исследуемых «зон интереса» каждую гистограмму оценивают количественными характеристиками:To classify the contents of the studied "zones of interest", each histogram is evaluated by quantitative characteristics:

- плотность интенсивности яркости соответственно пазухи и орбиты:- the density of the intensity of brightness, respectively, of the sinus and orbit:

Figure 00000006
Figure 00000006

- дисперсиями- variances

Figure 00000007
и
Figure 00000008
Figure 00000007
and
Figure 00000008

- среднеквадратичными отклонениями- standard deviations

Figure 00000009
Figure 00000009

Затем определяют, как в прототипе, коэффициент плотности (Кп) отношением плотности интенсивности яркости (M[Xп]) значений исследуемого и эталонного (М[Хо]) одноименных контуров:Then determine, as in the prototype, the density coefficient (K p ) the ratio of the density of the intensity of the brightness (M [X p ]) of the values of the studied and reference (M [X about ]) of the same name contours:

Figure 00000010
Figure 00000010

По значению коэффициента плотности Кпл идентифицируют состояние пазухи (при значении Кпл<1.02±σ оценивают состояние как нормальное, при Кпл≥1.02±σ диагностируют наличие патологии в соответствующей пазухе).By the value of the density coefficient K PL , the state of the sinus is identified (with a value of K PL <1.02 ± σ, the condition is assessed as normal, with K PL ≥1.02 ± σ, the presence of pathology in the corresponding sinus is diagnosed).

Для визуального количественного анализа пространственного распределения содержимого патологической пазухи и оценки степени однородности яркости пикселей изображения контура орбиты, степень неоднородности изображений пазухи и орбиты количественно оценивают соответственно коэффициентами вариации:For a visual quantitative analysis of the spatial distribution of the contents of the pathological sinus and an assessment of the degree of uniformity of brightness of the pixels of the image of the contour of the orbit, the degree of heterogeneity of the images of the sinus and orbit is quantified respectively according to the variation coefficients:

Figure 00000011
Figure 00000011

где σ[Хп], M[Xп] - среднеквадратичное отклонение и плотность интенсивности яркости пикселей контура исследуемой пазухи.where σ [X p ], M [X p ] is the standard deviation and density density of the brightness of the pixels of the contour of the studied sinus.

Чем больше значение коэффициента вариации, тем относительно больший разброс и меньшая однородность исследуемых значений денситометрического параметра. На основании статистических исследований (Самойленко А.П., Волков А.Г., Пужаев С.И., Прибыльский А.В. Статистический метод распознавания образов при диагностике состояний лобных пазух пациентов. - В кн.: Матер. межреспубл. научно-практ. конф. оторинолар. Сибири и Дальнего Востока с межд. участием «Акт. вопр. оторинолар.» (1 июля 2013). - С. 12-14) можно установить следующую шкалу оценок степени неоднородности содержимого исследуемых контуров по значению коэффициентов вариации: принято считать однородным содержание исследуемой области, если значения коэффициентов вариации лежат в диапазоне от 0 до 0,2; при значении коэффициента вариации, превышающего пороговое значение 0,2, можно говорить о неоднородности содержимого и соответственно о наличии в этой области посторонних артефактов.The larger the value of the coefficient of variation, the relatively greater the spread and less uniformity of the studied values of the densitometric parameter. Based on statistical studies (Samoilenko A.P., Volkov A.G., Puzhayev S.I., Pribylsky A.V. Statistical method for pattern recognition in the diagnosis of patients' frontal sinuses. - In the book: Mater. Inter-republic. Practical conference of the otorhinolar of Siberia and the Far East with the international participation “Actual issues of the otorhinolar” (July 1, 2013). - P. 12-14) the following scale for assessing the degree of heterogeneity of the contents of the studied contours by the value of the variation coefficients can be established: the content of the studied area is considered uniform if the values of k coefficients of variation are in the range from 0 to 0.2; when the coefficient of variation exceeds a threshold value of 0.2, we can talk about the heterogeneity of the content and, accordingly, the presence of extraneous artifacts in this area.

Многомодальную гистограмму по числу мод характеризуют набором значений коэффициентов вариаций V[x]i (i=1…n, где n - количество мод) и коэффициентов плотностей Kпi.The multimodal histogram by the number of modes is characterized by a set of values of the coefficient of variation V [x] i (i = 1 ... n, where n is the number of modes) and density coefficients K pi .

При этом возникает задача в классификации полученных групп коэффициентов плотности и коэффициентов вариации с целью локализации предполагаемой патологии на общем фоне контура соответствующей пазухи при неоднородности ее содержимого. Для разрешения вопроса дифференциальной различимости характера и степени патологий в предложенном способе производят сегментацию такой пары одноименных контуров пазухи и орбиты рентгеновского снимка, гистограмма которых носит гетерогенный характер.This raises the problem in the classification of the obtained groups of density coefficients and variation coefficients in order to localize the alleged pathology against the general background of the contour of the corresponding sinus with heterogeneity of its contents. To resolve the issue of differential distinguishing between the nature and degree of pathologies in the proposed method, a pair of the same sinus and orbit contours of the X-ray image is segmented, the histogram of which is heterogeneous.

Данная операция реализуется следующим образом.This operation is implemented as follows.

Исходные матрицы значений денситометрического признака матрицы одноименной орбиты (Sо) путем декомпозиции разбивают на L подматриц (Фиг. 2а) размерности nL∗n, где

Figure 00000012
. Числом сегментов можно варьировать.The original matrices of densitometric attribute values of the matrix of the same orbit (S о ) are decomposed into L submatrices (Fig. 2a) of dimension n L ∗ n, where
Figure 00000012
. The number of segments can vary.

Figure 00000013
Figure 00000013

По данным полученных сегментов (подматриц) находят вариационные ряды значений элементов подматриц

Figure 00000014
и производят последовательность действий, аналогичных при анализе всего контура в целом.According to the data of the obtained segments (submatrices), variational series of values of the elements of the submatrices are found
Figure 00000014
and produce a sequence of actions similar to the analysis of the entire circuit as a whole.

На последующем этапе по найденным вариационным рядам строят L гистограмм (Фиг. 3) для каждого сегмента орбиты, определяют соответственно плотность интенсивности яркости M[Xol], дисперсию D[Xol], среднеквадратичное отклонение σ[Xol], коэффициент вариации Vol гистограммы каждого l-го сегмента, где

Figure 00000015
при этом посредством количественного и качественного сравнительного анализа гистограмм сегментов контуров орбиты выбирают в качестве эталонного образа такой l-й сегмент, гистограмма которого имеет гомогенный характер с минимальным значением дисперсии D[Xol]→min и коэффициента вариации, V[Xol]→min, где l≡Adress l-го сегмента эталонного образа), и фиксируют соответствующее значение плотности интенсивности яркости пикселей M[Xol]|min Vol, тем самым принимая его за эталонное значение в последующих исследованиях.At the next stage, L histograms are constructed from the found variational series (Fig. 3) for each segment of the orbit, respectively, the density of the brightness intensity M [X ol ], the variance D [X ol ], the standard deviation σ [X ol ], and the coefficient of variation V ol are determined histograms of each l-th segment, where
Figure 00000015
in this case, by means of a quantitative and qualitative comparative analysis of the histograms of the segments of the orbit contours, the lth segment is selected as a reference image, the histogram of which has a homogeneous character with a minimum dispersion value D [X ol ] → min and coefficient of variation, V [X ol ] → min , where l≡Adress of the lth segment of the reference image), and fix the corresponding value of the density of pixel brightness intensity M [X ol ] | min Vol , thereby taking it as a reference value in subsequent studies.

На последующем этапе, по аналогии с информативной сегментацией орбиты, производят сегментацию зоны исследуемой пазухи.At the next stage, by analogy with the informative segmentation of the orbit, the segmentation of the zone of the studied sinus is made.

Исходные матрицы значений денситометрического признака матрицы одноименной пазухи (SП) путем декомпозиции разбивают на L подматриц (Фиг. 2б).The original matrix of values of the densitometric characteristic of the matrix of the same sinus (S P ) by decomposition is divided into L submatrices (Fig. 2b).

По данным полученных сегментов (подматриц) находят вариационные ряды значений элементов подматриц

Figure 00000016
According to the data of the obtained segments (submatrices), variational series of values of the elements of the submatrices are found
Figure 00000016

На последующем этапе по найденным вариационным рядам строят L гистограмм для каждого сегмента пазухи, определяют соответственно плотность интенсивности яркости M[Xпl], дисперсию D[Xпl], среднеквадратичное отклонение σ[Xпl], коэффициент вариации Vпl гистограммы каждого l-го сегмента.At the next stage, L histograms are constructed for each sinus segment from the variational series found, respectively, the density of the brightness intensity M [ Xpl ], the variance D [ Xpl ], the standard deviation σ [ Xpl ], the coefficient of variation Vpl of the histogram of each l-th are determined segment.

Каждый l-й сегмент контура пазухи оценивают l-м коэффициентом плотности Кплl, как отношение плотностей интенсивностей яркости l-го сегмента контура пазухи M[Xпl] и выбранного сегмента контура орбиты M[Xol]|min Vol как обновленного эталонного образа. Следовательно, контур исследуемой патологической пазухи оценивается последовательностью коэффициентов плотностей, коэффициентов вариации сегментов пазухи:Each lth segment of the sinus contour is evaluated by the lth density coefficient K pll , as the ratio of the intensities of the brightness intensities of the lth segment of the sinus contour M [ Xpl ] and the selected segment of the orbit contour M [X ol ] | min Vol as an updated reference image. Therefore, the contour of the studied pathological sinus is evaluated by a sequence of density coefficients, coefficients of variation of the sinus segments:

{K′пл1, K′пл2, …, K′плL},{K PL PL2 , K PL PL2 , ..., K PL L },

{V1, V2, …, VL}.{V 1 , V 2 , ..., V L }.

Анализируя последовательность коэффициентов плотности и вариации, производят оценку распределения патологии по топологии контура пазухи.By analyzing the sequence of density coefficients and variations, an assessment is made of the distribution of pathology according to the topology of the sinus contour.

По предложенному способу было исследовано 251 обзорная рентгенограмма околоносовых пазух пациентов с различными формами гайморита (синусита, фронтита), верифицированными различными клиническими методами (пункции околоносовых пазух, синусоскопия, операции). Контрольную группу составили обзорные рентгенограммы околоносовых пазух 46 здоровых добровольцев. Результаты представлены в таблице 1.According to the proposed method, 251 survey radiographs of the paranasal sinuses of patients with various forms of sinusitis (sinusitis, frontal sinusitis) verified by various clinical methods (puncture of the paranasal sinuses, sinusoscopy, operations) were studied. The control group consisted of panoramic radiographs of the paranasal sinuses of 46 healthy volunteers. The results are presented in table 1.

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Вышесказанное проиллюстрируем следующими клиническими примерами.The foregoing is illustrated by the following clinical examples.

Пример 1Example 1

Пациент К., 32 года, история болезни №21271, проходил добровольное исследование, жалоб не имел.Patient K., 32 years old, medical history No. 21271, underwent a voluntary study, had no complaints.

Была выполнена стандартная обзорная рентгенограмма в носоподбородочной проекции. В результате исследования врачом-клиницистом, ЛОР патологии не выявлено.A standard x-ray scan was performed in the nasal-chin projection. As a result of the study by the clinician, ENT pathology was not detected.

По предложенному способу произведена обработка рентгенографических данных в программе DiaLPro v.2.0 (свидетельство о гос. рег. от 8 октября 2012 г. №2012619118 Программный процессор мобильного диагностического терминала информационной поддержки врача оториноларинголога // Самойленко А.П., Прибыльский А.В. и др.). На представленном рентгенографическом снимке выделены «зоны интереса» соответствующих ОНП и одноименных орбит (Фиг. 4).According to the proposed method, X-ray data were processed in the DiaLPro v.2.0 program (certificate of state reg. Of October 8, 2012 No. 2012619118 Software processor of a mobile diagnostic terminal for information support of an otorhinolaryngologist doctor // Samoilenko A.P., Pribylsky A.V. and etc.). In the presented X-ray image, “zones of interest” of the corresponding SNPs and orbits of the same name are highlighted (Fig. 4).

Анализируя параметры гистограммы для левосторонней ОНП (Фиг. 5), мы видим, что полученные значения коэффициента плотности КПЛ=1.07 и коэффициента вариации V=0.19, четко указывают на отсутствии инородных включений в исследуемой зоне, и тем самым позволяют диагностировать отсутствие патологий (норму) (таблица 1).Analyzing the histogram parameters for the left-side SNP (Fig. 5), we see that the obtained values of the density coefficient K PL = 1.07 and the coefficient of variation V = 0.19 clearly indicate the absence of foreign inclusions in the study area, and thereby allow us to diagnose the absence of pathologies (normal ) (Table 1).

Результаты обработки правой группы ОНП (Фиг. 6), а именно полученные коэффициент интенсивности КПЛ=1.02, V=0.18, позволили, в соответствии с данными таблицы 1, сделать вывод об однородности содержимого правой ОНП и тем самым диагностировать отсутствие патологий (норму) (таблица 1).The processing results of the right SNP group (Fig. 6), namely, the obtained intensity coefficient K PL = 1.02, V = 0.18, allowed, in accordance with the data in Table 1, to conclude that the contents of the right SNP are uniform and thereby diagnose the absence of pathologies (normal) (Table 1).

Пример 2Example 2

Больная А. 31 год, история болезни №12421, поступила в клинику с жалобами на затрудненное носовое дыхание, гипосмию, сильные боли при наклоне головы вперед, гнойный насморк, повышение температуры до 37.5°С.Patient A., 31 years old, case history No. 12421, was admitted to the hospital with complaints of difficulty in nasal breathing, hyposmia, severe pain when the head was tilted forward, purulent runny nose, fever up to 37.5 ° C.

Была выполнена обзорная рентгенограмма околоносовых пазух пациентки в носоподбородочной проекции. Визуально на рентгенограмме наблюдалось заполнение правосторонней и левосторонней верхнечелюстной пазухи посторонним включением (экссудатом), что в комплексе с предоставленной симптоматикой позволило вынести диагноз: острый двусторонний гнойный максиллярный синусит.A panoramic x-ray of the patient's paranasal sinuses was performed in the nasal-chin projection. Visually on the roentgenogram, filling of the right-sided and left-sided maxillary sinus with extraneous inclusion (exudate) was observed, which, combined with the provided symptoms, made it possible to make a diagnosis: acute bilateral purulent maxillary sinusitis.

По предложенному способу произведена обработка рентгенографических данных в программе DiaLPro (v.2.0.) Врачом-клиницистом выделены «зоны интереса»: контуры соответствующие рентгенографическим контурам ОНП и контуры одноименных орбит (Фиг. 7).According to the proposed method, the X-ray data were processed in the DiaLPro program (v.2.0.) The clinician identified “zones of interest”: the contours corresponding to the X-ray contours of the ONP and the contours of the same orbits (Fig. 7).

Для каждой области построены гистограммные модели и найдены числовые параметры характеризующие распределение интенсивности яркости пикселей в выбранной зоне интереса: математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариации, коэффициент плотности.For each region, histogram models were constructed and numerical parameters were found that characterize the distribution of the intensity of the brightness of pixels in the selected zone of interest: expectation, variance, standard deviation, coefficient of variation, density coefficient.

Визуальное наложение гистограмм правосторонней ОНП и соответствующей ей одноименной орбиты, а также полученные числовые характеристики данных контуров (Фиг. 8), в частности коэффициент плотности интенсивностей яркостей пикселей КП=1.77, позволили сделать вывод о присутствии инородных включений в исследуемой зоне и необходимости проведения дальнейших диагностических действий с целью локализации патологии на общем фоне контура пазухи.The visual superposition of the histograms of the right-side ONP and the corresponding orbit of the same name, as well as the obtained numerical characteristics of these contours (Fig. 8), in particular, the coefficient of the density of pixel brightness intensities К П = 1.77, made it possible to conclude the presence of foreign inclusions in the studied area and the need for further diagnostic actions to localize pathology against the general background of the sinus contour.

В соответствии с предложенным способом, была произведена оценка однородности содержимого исследуемой контура орбиты. Полученное значение коэффициента вариации орбиты Vo=0.13 говорит об отсутствии необходимости в редактировании эталонного образа, поэтому ранее зафиксированное значение математического ожидания Mo=62.7 остается без изменений.In accordance with the proposed method, an assessment was made of the uniformity of the contents of the studied orbit contour. The obtained value of the coefficient of variation of the orbit V o = 0.13 indicates that there is no need to edit the reference image, so the previously recorded value of the mathematical expectation M o = 62.7 remains unchanged.

Коэффициент вариации правосторонней ОНП VП=0.28 свидетельствует о неоднородности ее содержимого. Произвели декомпозицию правосторонней ОНП больной А (Фиг. 9) на 7 сегментов, для каждого из которых построили гистограмму, определили ее математическое ожидание и коэффициент вариации. Для оценки топологического распределения патологии по контуру пазухи рассчитали, с учетом зафиксированного значения математического ожидания эталона Мо=62.7, последовательности коэффициентов плотности {Кпл1=2.50, Кпл2=2.20, Кпл3=2.20, Кпл4=2.36, Кпл5=2.45, Кпл6=2.48, Кпл7=2.47}; {V1=0.19, V2=0.2, V3=0.16, V4=0.13, V5=0.14, V6=0.15, V7=0.09}. Полученные данные, в соответствии с таблицей 1, позволили сделать вывод, что: с 3 по 7 сегмент пазухи содержимое однородно, не имеет посторонних включений и диагностируется как острая форма гнойного максиллярного синусита; в 1 и 2 сегментах пазухи наблюдается неоднородность содержимого: воздух/экссудат, однако, в общем содержимое диагностируется как острая форма гнойного максиллярного синусита.The coefficient of variation of the right-side SNP V P = 0.28 indicates the heterogeneity of its contents. Decomposed the right-side ONP of patient A (Fig. 9) into 7 segments, for each of which a histogram was constructed, its mathematical expectation and coefficient of variation were determined. To assess the topological distribution of pathology along the sinus contour, we calculated, taking into account the fixed value of the mathematical expectation of the standard M o = 62.7, the sequence of density coefficients {K PL1 = 2.50, K PL2 = 2.20, K PL3 = 2.20, K PL4 = 2.36, K PL5 = 2.45 , K pl6 = 2.48, K pl7 = 2.47}; {V 1 = 0.19, V 2 = 0.2, V 3 = 0.16, V 4 = 0.13, V 5 = 0.14, V 6 = 0.15, V 7 = 0.09}. The data obtained, in accordance with table 1, allowed to conclude that: from 3 to 7 segment of the sinus, the contents are uniform, have no foreign inclusions and are diagnosed as an acute form of purulent maxillary sinusitis; heterogeneity of the contents is observed in the 1st and 2nd segments of the sinus: air / exudate, however, in general, the contents are diagnosed as an acute form of purulent maxillary sinusitis.

Визуальное наложение гистограмм левосторонней ОНП и соответствующей ей одноименной орбиты, а также полученные числовые характеристики данных контуров (Фиг. 10), в частности коэффициент плотности интенсивностей яркостей пикселей КП=2.17, позволили сделать вывод о необходимости проведения дальнейших диагностических действий с целью локализации патологии на общем фоне контура пазухи.The visual superposition of the histograms of the left-side ONP and the corresponding orbit of the same name, as well as the obtained numerical characteristics of these contours (Fig. 10), in particular, the coefficient of density of pixel brightness intensities К П = 2.17, allowed us to conclude that further diagnostic actions are necessary to localize the pathology on the general background of the contour of the sinus.

В соответствии с предложенным способом, была произведена оценка однородности содержимого исследуемой пары контуров пазухи и орбиты. Полученное значение коэффициента вариации орбиты Vo=0.24 говорит о необходимости редактирования эталонного образа.In accordance with the proposed method, an assessment was made of the uniformity of the contents of the studied pair of sinus and orbit contours. The obtained value of the coefficient of variation of the orbit V o = 0.24 suggests the need to edit the reference image.

Произвели декомпозицию контура орбиты на 4 сегмента (Фиг. 11), получив гистограммы каждого сегмента орбиты, определили соответственно математическое ожидание {Mо1=59.19, Mо2=62.40, Мо3=65.32, Мо4=60.14}; коэффициент вариации {Vo1=0.089, Vo2=0.087, Vo3=0.089, Vo4=0.1} гистограммы каждого из 4-х сегментов, в качестве обновленного эталонного образа выбрали сегмент №2 с наименьшим коэффициентом вариации Vo2=0.087, при этом зафиксировали соответствующее математическое ожидание Мо2=62.40.Produced decomposition orbit circuit 4 segments (. Figure 11), receiving each segment orbit histogram determined mathematical expectation {M o1 = 59.19, M = 62.40 o2, o3 M = 65.32, F = 60.14 a4}; coefficient of variation {V o1 = 0.089, V o2 = 0.087, V o3 = 0.089, V o4 = 0.1} histograms of each of the 4 segments, segment No. 2 with the lowest coefficient of variation V o2 = 0.087 was chosen as the updated reference image this fixed the corresponding mathematical expectation M a2 = 62.40.

Коэффициент вариации правосторонней ОНП VП=0.26 свидетельствует о неоднородности ее содержимого. Произведя декомпозицию левосторонней ОНП больной А (Фиг. 12) на 7 сегментов, для каждого из которых построили гистограмму, определили ее математическое ожидание и коэффициент вариации. Для оценки топологического распределения патологии по контуру пазухи рассчитали, с учетом зафиксированного значения математического ожидания эталона Мо2=62.4, последовательности коэффициентов плотности {Кпл1=2.21, Кпл2=1.89, Кпл3=1.82, Кпл4=2.16, Кпл5=2.30, Кпл6=2.38, Кпл7=2.43} и коэффициентов вариации {V1=0.13, V2=0.2, V3=0.19, V4=0.14, V5=0.12, V6=0.15, V7=0.17} для каждого сегмента. Полученные данные, в соответствии с таблицей 1, позволили сделать вывод, что: в 1 и с 4 по 7 сегмент пазухи содержимое однородно, не имеет посторонних включений и диагностируется как острая форма гнойного максиллярного синусита; во 2 и 3 сегментах пазухи наблюдается неоднородность содержимого: воздух/экссудат, однако, в общем, содержимое диагностируется как острая форма гнойного максиллярного синусита.The coefficient of variation of the right-hand SNP V P = 0.26 indicates the heterogeneity of its contents. After decomposition of the left-side SNP of patient A (Fig. 12) into 7 segments, for each of which a histogram was constructed, its mathematical expectation and coefficient of variation were determined. To assess the topological distribution of pathology along the sinus contour, we calculated, taking into account the fixed value of the mathematical expectation of the standard M o2 = 62.4, the sequence of density coefficients {K PL1 = 2.21, K PL2 = 1.89, K PL3 = 1.82, K PL4 = 2.16, K PL5 = 2.30 , K pl6 = 2.38, K pl7 = 2.43} and coefficient of variation {V 1 = 0.13, V 2 = 0.2, V 3 = 0.19, V 4 = 0.14, V 5 = 0.12, V 6 = 0.15, V 7 = 0.17} for each segment. The data obtained, in accordance with table 1, allowed to conclude that: in 1 and 4 to 7 segments of the sinus, the contents are homogeneous, have no foreign inclusions and are diagnosed as an acute form of purulent maxillary sinusitis; In 2 and 3 segments of the sinus, heterogeneity of the contents is observed: air / exudate, however, in general, the contents are diagnosed as an acute form of purulent maxillary sinusitis.

В результате исследования ОНП больной А. по предложенному способу, диагностировали острую форму двустороннего гнойного максиллярного синусита, а также произвели локальную структуризацию содержимого ОНП, выявив наличие включений в виде воздуха расположенных в верхних отделах пазухи.As a result of the study of the SNP of patient A. by the proposed method, they diagnosed an acute form of bilateral purulent maxillary sinusitis, and also performed a local structuring of the contents of the SNP, revealing the presence of inclusions in the form of air located in the upper sinus.

Пример 3Example 3

Больной М. 25 лет, история болезни №12315, поступил в клинику с жалобами на затрудненное носовое дыхание, слизистые выделения из носа, температуру 36,9.Patient M., 25 years old, medical history No. 12315, was admitted to the hospital with complaints of difficulty in nasal breathing, nasal mucous membranes, temperature 36.9.

Была выполнена обзорная рентгенограмма ОНП пациента в носоподбородочной проекции. Визуально на рентгенограмме наблюдалось заполнение правой верхнечелюстной пазухи посторонним включением (гной + слизь), что в комплексе с предоставленной симптоматикой позволило вынести диагноз: правосторонний максиллярный синусит.An overview radiograph of the patient's SNP in the nasal-chin projection was performed. Visually, on the roentgenogram, the filling of the right maxillary sinus was observed with extraneous inclusion (pus + mucus), which, combined with the symptoms provided, made it possible to make a diagnosis: right-sided maxillary sinusitis.

По разработанному способу произведена обработка обзорного рентгенографического снимка пациента с целью локализации и классификации предполагаемой патологии. Выделены «зоны интереса»: контуры соответствующие рентгеновским контурам ОНП и контуры одноименных орбит (Фиг. 13).According to the developed method, the review x-ray of the patient was processed in order to localize and classify the alleged pathology. “Zones of interest” were distinguished: the contours corresponding to the X-ray contours of the SNP and the contours of the same orbits (Fig. 13).

Визуальное наложение гистограмм правосторонней ОНП и соответствующей ей одноименной орбиты, а также полученные числовые характеристики данных контуров (Фиг. 14), в частности коэффициент плотности интенсивностей яркостей пикселей КП=2.16, позволили сделать вывод о необходимости проведения дальнейших диагностических действий с целью локализации патологии на общем фоне контура пазухи.The visual superposition of the histograms of the right-side ONP and the corresponding orbit of the same name, as well as the obtained numerical characteristics of these contours (Fig. 14), in particular, the density coefficient of pixel brightness intensities K P = 2.16, allowed us to conclude that further diagnostic actions are necessary to localize the pathology on the general background of the contour of the sinus.

В соответствии с предложенным способом была произведена оценка однородности содержимого контура правосторонней орбиты. Полученное значение коэффициента вариации орбиты Vo=0.2, говорит о необходимости редактирования эталонного образа. Произвели декомпозицию контура орбиты на 6 сегментов (Фиг. 15), получив гистограммы каждого сегмента орбиты, определили соответственно для каждого сегмента математическое ожидание {Mo1=50.5, Мо2=56.5, Мо3=59.2, Мо4=57.3, Мо5=55.8, Мо6=54.4} и коэффициент вариации {Vo1=0.068, Vo2=0.084, Vo3=0.073, Vo4=0.066, Vo5=0.074, Vo6=0.062}, в качестве обновленного эталонного образа выбрали сегмент №4 с наименьшим коэффициентом вариации Vo4=0.066, при этом зафиксировали соответствующее математическое ожидание Мо4=57.3.In accordance with the proposed method, an assessment was made of the uniformity of the contents of the contour of the right-handed orbit. The obtained value of the coefficient of variation of the orbit V o = 0.2, indicates the need to edit the reference image. The orbit contour was decomposed into 6 segments (Fig. 15), having obtained histograms of each segment of the orbit, the mathematical expectation {M o1 = 50.5, M o2 = 56.5, M o3 = 59.2, Mo 4 = 57.3, M o5 = 55.8, M o6 = 54.4} and the coefficient of variation {V o1 = 0.068, V o2 = 0.084, V o3 = 0.073, V o4 = 0.066, V o5 = 0.074, V o6 = 0.062}, segment No. was chosen as the updated reference image 4 with the lowest coefficient of variation V o4 = 0.066, while fixing the corresponding mathematical expectation M o4 = 57.3.

Коэффициент вариации правосторонней ОНП VП=0.26 свидетельствует о неоднородности ее содержимого. Произведя декомпозицию правосторонней ОНП больного М (Фиг. 16) на 7, для каждого из которых построили гистограмму, определили ее математическое ожидание и коэффициент вариации. Для оценки топологического распределения патологии по контуру пазухи рассчитали, с учетом зафиксированного значения математического ожидания эталона Мо2=57.3, последовательности коэффициентов плотности {Кпл1=2.12, Кпл2=2.03, Кпл3=2.02, Кпл4=2.08, Кпл5=2.17, Кпл6=2.25, Кпл7=2.35} и коэффициентов вариации {V1=0.18, V2=0.24, V3=0.23, V4=0.17, V5=0.19, V6=0.2, V7=0.17}. Полученные данные, в соответствии с таблицей 1, позволили сделать вывод, что в сегментах пазухи №1, 4, 5, 7 содержимое однородно, не имеет посторонних включений и диагностируется как гнойный максиллярный синусит, а в сегментах пазухи №2, 3, 6 наблюдается неоднородность содержимого: слизь + гной, однако, в общем, содержимое диагностируется как гнойный максиллярный синусит.The coefficient of variation of the right-hand SNP V P = 0.26 indicates the heterogeneity of its contents. After decomposition of the right-side ONP of patient M (Fig. 16) by 7, for each of which a histogram was built, its mathematical expectation and coefficient of variation were determined. To assess the topological distribution of the pathology along the sinus contour, we calculated, taking into account the fixed value of the mathematical expectation of the standard M o2 = 57.3, the sequence of density coefficients {K PL1 = 2.12, K PL2 = 2.03, K PL3 = 2.02, K PL4 = 2.08, K PL5 = 2.17 , K pl6 = 2.25, K pl7 = 2.35} and coefficient of variation {V 1 = 0.18, V 2 = 0.24, V 3 = 0.23, V 4 = 0.17, V 5 = 0.19, V 6 = 0.2, V 7 = 0.17} . The data obtained, in accordance with table 1, allowed us to conclude that in the sinus segments No. 1, 4, 5, 7, the contents are homogeneous, have no foreign inclusions and are diagnosed as purulent maxillary sinusitis, and in the sinus segments No. 2, 3, 6 heterogeneity of the contents: mucus + pus, however, in general, the contents are diagnosed as purulent maxillary sinusitis.

Анализируя параметры гистограмм для левосторонней ОНП (Фиг. 17), мы видим, что полученные значения коэффициента плотности КПЛ=1.14 и коэффициента вариации V=0.19, четко указывают на отсутствие инородных включений в исследуемой зоне и, тем самым, позволяют диагностировать отсутствие патологий (норму) в левосторонней ОНП (таблица 1).Analyzing the parameters of the histograms for the left-side SNP (Fig. 17), we see that the obtained values of the density coefficient K PL = 1.14 and the coefficient of variation V = 0.19 clearly indicate the absence of foreign inclusions in the studied zone and, thus, make it possible to diagnose the absence of pathologies ( norm) in the left-side SNP (table 1).

В результате исследования ОНП больного М. по предложенному способу диагностировали правосторонний максиллярный синусит, а также произвели локальную структуризацию содержимого правосторонней ОНП, выявив наличие включений в виде гной + слизь.As a result of the study of the SNP of patient M. by the proposed method, right-sided maxillary sinusitis was diagnosed, and local contents of the right-sided SNP were localized, revealing the presence of inclusions in the form of pus + mucus.

Приведенные примеры наглядно показывают реализацию последовательности действий предложенного способа диагностики патологий околоносовых пазух путем распознавания образов, а также высокую оценку эффективности вынесения диагностического решения при различных степенях ЛОР патологии.The given examples clearly demonstrate the implementation of the sequence of actions of the proposed method for diagnosing pathologies of the paranasal sinuses by pattern recognition, as well as a high assessment of the effectiveness of making a diagnostic decision for various degrees of ENT pathology.

Перечень используемых источниковList of sources used

1. Пискунов Г.З., Пискунов С.З. Клиническая ринология / М.: Миклош, 2002. - 390 с.1. Piskunov G.Z., Piskunov S.Z. Clinical Rhinology / M .: Miklosh, 2002 .-- 390 p.

2. Волков А.Г., Гюсан А.О. Течение и лечение экссудативных фронтитов на Северном Кавказе // Фундаментальные исследования. - 2005. - №2. - С. 115-1162. Volkov A.G., Gyusan A.O. The course and treatment of exudative frontal sinusitis in the North Caucasus // Basic research. - 2005. - No. 2. - S. 115-116

3. Терновой С.К., Араблинский А.В., Синицин В.Е. Современная лучевая диагностика заболеваний придаточных пазух носа - М.: 2004, - 120 с.3. Ternovoi S.K., Arablinsky A.V., Sinitsin V.E. Modern radiation diagnosis of diseases of the paranasal sinuses - M .: 2004, - 120 p.

4. Пискунов И.С., Пискунов B.C. Клиническая анатомия решетчатых и клиновидных костей и формирующихся в них пазух. - Курск, 2001. - 296 с.4. Piskunov I.S., Piskunov B.C. The clinical anatomy of the ethmoid and sphenoid bones and the sinuses that form in them. - Kursk, 2001 .-- 296 p.

5. Файзуллин М.Х. Рентгенодиагностика заболеваний и повреждений придаточных полостей носа. - М.: Медицина. - 1969. - С. 5-85. Fayzullin M.Kh. X-ray diagnosis of diseases and injuries of the adnexa nasal cavities. - M.: Medicine. - 1969. - S. 5-8

6. Кириллов С.Н., Орешков В.И. Применение комбинированных методов обработки для повышения качества цифровых диагностических снимков // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2005. - №7. - С. 37-406. Kirillov S.N., Oreshkov V.I. The use of combined processing methods to improve the quality of digital diagnostic images // Biomedical Technologies and Radio Electronics. - 2005. - No. 7. - S. 37-40

7. Терновой С.К., Араблинский А.В., Синицин В.Е. Современная лучевая диагностика заболеваний придаточных пазух носа. - М. - 120 с.;7. Ternovoi S.K., Arablinsky A.V., Sinitsin V.E. Modern radiation diagnosis of diseases of the paranasal sinuses. - M. - 120 s .;

8. Труфанов Г.Е., Алексеев К.Н. Лучевая диагностика заболеваний околоносовых пазух. - 2-ое издание, ЭЛБИ: СПб, 2011. - 234 с.8. Trufanov G.E., Alekseev K.N. Radiation diagnosis of diseases of the paranasal sinuses. - 2nd edition, ELBI: St. Petersburg, 2011 .-- 234 p.

9. Королюк И.П. Рентгеноанатомический атлас скелета (норма, варианты, ошибки интерпретации) / М.: Видар, 1996. - 192 с.9. Korolyuk I.P. X-ray anatomical atlas of the skeleton (norm, variants, interpretation errors) / M .: Vidar, 1996. - 192 p.

10. Волков А.Г., Краснопольский О.В. Дополнительные возможности для уменьшения ошибок в рентгенологической диагностике фронтитов // Сб. матер. мед. науч.-практ. конф, посв. 80-летию горбольницы №1. - Ростов н/Д, 2002. - С 31.10. Volkov A.G., Krasnopolsky O.V. Additional opportunities to reduce errors in the radiological diagnosis of frontal sinusitis // Sat. Mater. honey. scientific-practical conf. 80th anniversary of the city hospital №1. - Rostov n / a, 2002. - C 31.

11. Заявка на изобретение №2010154675, дата публикации 10.07.2012, авторы: Натаровский С.Н. (RU), Беляков В.A. (RU), Мантурова H.E. (RU)11. Application for invention No.20154675, publication date 10.07.2012, authors: Natarovsky S.N. (RU), Belyakov V.A. (RU), Manturova H.E. (RU)

12. Патент RU №2234859, МПК А61В 6/00 от 21.10.2002, опубл. 27.10.2004 // Пальчун В.Т., Магомедов М.М., Петухова П.В.12. Patent RU No. 2234859, IPC АВВ 6/00 dated 10.21.2002, publ. 10.27.2004 // Palchun V.T., Magomedov M.M., Petukhova P.V.

13. Горелик А.Я., Скрипкин В.А. Методы распознавания. - М.: Высшая школа, - 2004. - 261 с.13. Gorelik A.Ya., Skripkin V.A. Recognition methods. - M .: Higher school, - 2004. - 261 p.

14. Мазуров Вл.Д. Математические методы распознавания образов. - Екатеринбург. - 2010. - 101 с.14. Mazurov Vl.D. Mathematical methods for pattern recognition. - Yekaterinburg. - 2010 .-- 101 s.

15.Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей, 1969;15.Ventzel E.S., Ovcharov L.A. Probability Theory, 1969;

16. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.16. Kobzar A.I. Applied Mathematical Statistics. - M .: FIZMATLIT, 2006.

17. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003, - 543 с., с. 265.17. Kremer N.Sh. Theory of Probability and Mathematical Statistics. - M.: UNITY-DANA, 2003, - 543 p., P. 265.

18. Самойленко А.П., Волков А.Г., Пужаев С.И., Прибыльский А.В. Статистический метод распознавания образов при диагностике состояний лобных пазух пациентов. - В кн.: Матер. межреспубл. научно-практ. конф. оторинолар. Сибири и Дальнего Востока с межд. участием «Акт. вопр. оторинолар.» (1 июля 2013). - С. 12-14.18. Samoilenko A.P., Volkov A.G., Puzhayev S.I., Pribylsky A.V. A statistical method for pattern recognition in the diagnosis of patients' frontal sinuses. - In the book: Mater. intersub. scientific and practical. conf. otorhinolar. Siberia and the Far East with int. participation “Act. questions otorinolar. "(July 1, 2013). - S. 12-14.

19. Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных. - М.: АСТ, 2002.19. Glushakov S.V., Lomotko D.V. Database. - M .: AST, 2002.

20. Мокрозуб В.Г. Графовые структуры и реляционные базы данных в автоматизированных интеллектуальных информационных системах. - М.: Изд-во "Спектр", 2011.20. Mokrozub V.G. Graph structures and relational databases in automated intelligent information systems. - M .: Publishing house "Spectrum", 2011.

21. Свидетельство о гос. рег. от 8 октября 2012 г. №2012619118 Программный процессор мобильного диагностического терминала информационной поддержки врача оториноларинголога // Самойленко А.П., Прибыльский А.В. и др.21. Certificate of state. reg. dated October 8, 2012 No. 2012619118 The software processor of the mobile diagnostic terminal for information support of an otorhinolaryngologist // Samoilenko A.P., Pribylsky A.V. and etc.

Claims (1)

Способ диагностики патологий околоносовых пазух путем распознавания образов, включающий в себя выделение на рентгенографическом изображении «зон интереса» посредством контуров пазухи и одноименной орбиты, последний используют в качестве эталонного образа для идентификации и оценки степени патологии пазухи, оцифровку изображения контуров дискретизацией по пространству и квантованием по амплитуде интенсивности яркости пикселей исходя из разрешающей способности источника изображения и разрядности компьютера, построение гистограмм - статистических портретов изображений контуров пазухи и орбиты с оценкой их плотностями яркости М, дисперсиями D, среднеквадратичными отклонениями σ, коэффициентом плотности Кпл как отношения плотности Мп исследуемого контура пазухи к плотности Мо контура одноименной орбиты, выраженных в единицах шкалы серого цвета, идентификацию состояния пазухи по значению коэффициента плотности Кплпо, при значениях Кпл <1±σ фиксируют норму, при Кпл>1+σ - патологию пазухи, отличающийся тем, что в целях повышения разрешающей способности диагностирования состояния пазухи изображения выделенных контуров одноименной пары контуров пазухи и орбиты представляют как результат оцифровывания одноразмерными матрицами интенсивностей яркостей в десятичной системе счисления для анализа топологического распределения денситометрического параметра, формируют соответственно вариационные ряды с последующей оценкой размаха каждого вариационного ряда Δx=xmax-xmin, определяют отношение экстремальных элементов ряда η=xmax/xmin, в первичном приближении осуществляют оценку состояния пазухи: в норме - при Δх≅0, η≅1; наличие патологии Δх≠0, η>1, при подтверждении диагноза характер патологии пазухи дополнительно оценивают количественно коэффициентом вариации V, определяемого отношением среднеквадратичного отклонения σх к плотности Мх соответствующей гистограммы, пары одноименных контуров пазухи и орбиты, имеющие многомодальную гистограмму, сегментируют путем декомпозиции каждой соответствующей контуру матрицы значений интенсивности яркости на L подматриц размером nl×n, где nl=n/L, n×n - размерность исходной матрицы контура, по денситометрическим данным подматриц строят L соответствующих им гистограмм и оценивают их количественными характеристиками Ml, Dl, σl, Vl, где l номер сегмента, причем посредством сравнительного анализа гистограмм сегментов контуров орбиты выбирают в качестве эталонного образа такой l-й сегмент, гистограмма которого имеет гомогенный характер с минимальным значением дисперсии Dol→min и коэффициента вариации Vol→min и фиксируют параметры его гистограммы, затем производят дифференциальную топологическую декомпозицию общего коэффициента плотности Кпл исследуемой пазухи на L коэффициентов плотности сегментов, каждый из которых соответственно определяют отношением плотности Мпl, гистограммы l-го сегмента контура пазухи к плотности гистограммы сегмента контура орбиты Mol, выбранного в качестве эталонного образа Кплl=Mпl/Mol, по топологическому ряду значений коэффициентов плотности и вариации сегментов контура пазухи {Kпл1, Kпл2, …, KплL}; {V1, V2, …, VL} редактируют оценку состояния пазухи и тем самым осуществляют локальную интерпретацию содержимого диагностируемой пазухи. A method for diagnosing pathologies of the paranasal sinuses by pattern recognition, which includes highlighting “areas of interest” on the X-ray image by means of the sinus and the orbit of the same name, the latter is used as a reference image for identifying and assessing the degree of sinus pathology, digitizing the image of the contours by spatial sampling and quantization by space the amplitude of the intensity of the brightness of the pixels based on the resolution of the image source and the resolution of the computer, the construction of histograms - statistical portrait images sinus contours and orbit estimate of their densities luminance M, dispersions D, standard deviations σ, tightness factor K pl as the relationship density Mn investigated sinus circuit to the density M of circuit homonymous orbit, expressed in terms of gray scale identification the sinus state according to the value of the density coefficient K PL = M p / M o , at values of K PL < 1 ± σ, the norm is fixed, at K PL > 1 + σ - sinus pathology, characterized in that in order to increase the resolution of the diagnosis To determine the sinus state, the images of the selected contours of the sinus and orbit contours of the same name are presented as the result of digitization of the intensities of the brightness in the decimal number system for analyzing the topological distribution of the densitometric parameter, and variational series are formed respectively, followed by an estimate of the magnitude of each variation series Δx = x max -x min determine the ratio of extreme elements of the series η = x max / x min , in the primary approximation, assess the condition of the sinus : normal - at Δх≅0, η≅1; the presence of pathology Δx ≠ 0, η> 1, when confirming the diagnosis, the nature of the sinus pathology is additionally quantified by the coefficient of variation V, determined by the ratio of the standard deviation σ x to the density M x of the corresponding histogram, pairs of the same sinus and orbit contours having a multimodal histogram are segmented by decomposition each respective contour matrix brightness intensity values for l submatrices of size n l × n, where n l = n / l, n × n - dimension of the contour of the original matrix, by densitometric d nnym submatrices building L corresponding histograms and evaluate their quantitative characteristics M l, D l, σ l, V l, where l a segment number, wherein by means of a comparative analysis of the histograms of the orbit path segment is selected as a reference image a l-th segment, which histogram has a homogeneous nature with a minimum value of dispersion D ol → min and the coefficient of variation V ol → min and fixed parameters of its histogram, then produce a differential topology decomposition overall density factor K we investigate mp sinus by L segment density coefficients, each of which is respectively determined by the ratio of the density M PL , histograms of the l-th sinus segment segment to the histogram density of the orbit contour segment M ol selected as a reference image K PL = M PL / M ol , according to the topological a number of values of the density coefficients and variations of the sinus contour segments {K pl1 , K pl2 , ..., K plL }; {V 1 , V 2 , ..., V L } edit the sinus condition assessment and thereby localize the contents of the diagnosed sinus.
RU2014131689/14A 2014-07-30 2014-07-30 Method of diagnosing pathology of paranasal sinuses by recognising images RU2585700C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131689/14A RU2585700C2 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method of diagnosing pathology of paranasal sinuses by recognising images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131689/14A RU2585700C2 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method of diagnosing pathology of paranasal sinuses by recognising images

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014131689A RU2014131689A (en) 2016-02-20
RU2585700C2 true RU2585700C2 (en) 2016-06-10

Family

ID=55313435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014131689/14A RU2585700C2 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method of diagnosing pathology of paranasal sinuses by recognising images

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585700C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234859C2 (en) * 2002-10-21 2004-08-27 Пальчун Владимир Тимофеевич Method for diagnosing inflammatory pathology of maxillary sinuses
RU2405432C1 (en) * 2009-04-28 2010-12-10 Александр Григорьевич Волков Method of digital diaphanographic diagnostics of frontal sinusitis
JP2013096799A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Saga Univ Chronic sinusitis detection method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234859C2 (en) * 2002-10-21 2004-08-27 Пальчун Владимир Тимофеевич Method for diagnosing inflammatory pathology of maxillary sinuses
RU2405432C1 (en) * 2009-04-28 2010-12-10 Александр Григорьевич Волков Method of digital diaphanographic diagnostics of frontal sinusitis
JP2013096799A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Saga Univ Chronic sinusitis detection method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
реф. ПУЖАЕВ С.И. и др. ПРИМЕНЕНИЕ ДЕНСИТОМЕТРИИ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ СОСТОЯНИЙ ОКОЛОНОСОВЫХ ПАЗУХ ПАЦИЕНТОВ// Российская оториноларингология, 2014, N 1, с.187-190. ВОЛКОВ А.Г. и др. СОВРЕМЕННЫЕ ВЫСОКОТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДИАГНОСТИКЕ ПАРАНАЗАЛЬНЫХ СИНУСИТОВ// Российская ринология, 2007, N 2, с.45а-46. ВОЛКОВ А.Г. и др. СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЛОБНЫХ ПАЗУХ// Медицинский вестник Юга России, 2012, N 2, с. 17-21. КЛИНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЛОР ОРГАНОВ, метод.рек-ции, Иркутск, 2009. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014131689A (en) 2016-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhou et al. A rapid, accurate and machine-agnostic segmentation and quantification method for CT-based COVID-19 diagnosis
Shan et al. Abnormal lung quantification in chest CT images of COVID‐19 patients with deep learning and its application to severity prediction
Bakas et al. Advancing the cancer genome atlas glioma MRI collections with expert segmentation labels and radiomic features
Hryniewska et al. Checklist for responsible deep learning modeling of medical images based on COVID-19 detection studies
Petrick et al. Evaluation of computer‐aided detection and diagnosis systems a
JP2021504061A (en) 3D Medical Imaging Methods and Systems for Identifying Spine Fractures
US9304973B2 (en) Method for assessing breast density
US11996198B2 (en) Determination of a growth rate of an object in 3D data sets using deep learning
Areeckal et al. Early diagnosis of osteoporosis using radiogrammetry and texture analysis from hand and wrist radiographs in Indian population
US20230154006A1 (en) Rapid, accurate and machine-agnostic segmentation and quantification method and device for coronavirus ct-based diagnosis
Qi et al. DR-MIL: deep represented multiple instance learning distinguishes COVID-19 from community-acquired pneumonia in CT images
Seo et al. A deep learning algorithm for automated measurement of vertebral body compression from X-ray images
US11471096B2 (en) Automatic computerized joint segmentation and inflammation quantification in MRI
CN113469934A (en) Assessment of abnormal regions associated with disease from chest CT images
Bustos et al. Machine learning techniques as an efficient alternative diagnostic tool for COVID-19 cases
Zandehshahvar et al. Toward understanding COVID-19 pneumonia: A deep-learning-based approach for severity analysis and monitoring the disease
WO2020209382A1 (en) Medical document generation device, method, and program
Folle et al. Deep learning methods allow fully automated segmentation of metacarpal bones to quantify volumetric bone mineral density
Kim et al. Applications of artificial intelligence in the thorax: a narrative review focusing on thoracic radiology
Saiviroonporn et al. Cardiothoracic ratio measurement using artificial intelligence: observer and method validation studies
Demircioğlu et al. Automatic scan range delimitation in chest CT using deep learning
Hosseini et al. Detection and severity scoring of chronic obstructive pulmonary disease using volumetric analysis of lung CT images
JPWO2020129385A1 (en) Medical document creation support devices, methods and programs
Oh et al. Effective end-to-end deep learning process in medical imaging using independent task learning: application for diagnosis of maxillary sinusitis
Yunus et al. Reproducibility and repeatability of coronary computed tomography angiography (CCTA) image segmentation in detecting atherosclerosis: a radiomics study

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180731