СЕГМЕНТАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЛАНТОГРАММ СРЕДСТВАМИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Обложка
  • Авторы: Михайлишин В.В.1
  • Учреждения:
    1. Федеральный научно-образовательный центр медико-социальной экспертизы и реабилитации имени Г. А. Альбрехта Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации
  • Выпуск: № 1 (2025)
  • Страницы: 75-83
  • Раздел: МОДЕЛИ, СИСТЕМЫ, СЕТИ В ТЕХНИКЕ
  • URL: https://bakhtiniada.ru/2227-8486/article/view/291969
  • DOI: https://doi.org/10.21685/2227-8486-2025-1-6
  • ID: 291969

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность и цели. Компьютерная плантография является одним из методов диагностики состояния стоп. В ходе расчета клинико-функциональных показателей при проведении данного исследования одним из этапов является выделение точек, лежащих на границе зоны контакта стопы с опорной поверхностью. Ввиду стремления снизить нагрузку на специалистов при проведении этой процедуры и развития технологий искусственного интеллекта актуальной задачей является разработка модели сегментации зон контакта на плантограммах как одного из этапов автоматизации проведения данного исследования. Цель исследования – разработать и апробировать модель сегментации опорной зоны стопы на снимках компьютерной плантографии средствами искусственного интеллекта. Материалы и методы. В исследовании использован датасет, содержащий 500 снимков компьютерной плантографии разных пациентов. Результаты. По результатам обучения модели yolo11x-seg (модель сегментация снимков) были получены высокие показатели в задачах детекции и сегментации зон контакта совместно в переднем и среднем отделах стопы и отдельно в заднем от- деле стопы. Метрики качества работы модели составили: mAP50 – 0,9727, mAP50-95 – 0,8293, точность – 0,9849, полнота – 0,9684 в задаче детекции сегментируемой области; mAP50 – 0,9727, mAP50-95 – 0,8482, точность – 0,9849, полнота – 0,9688 в задаче семантической сегментации. Полученные показатели подтверждают способность модели эффективно выделять и сегментировать общую зону контакта в переднем и среднем отделах стопы, а также зону контакта в заднем отделе стопы. Выводы. Интеграция данной модели в системы поддержки принятия врачебных решений обеспечит ускорение процесса анализа снимков и снижение трудозатрат специалистов, что позволит оптимизировать проведение научных исследований и повысить качество медицинских услуг.

Об авторах

Виктор Валерьевич Михайлишин

Федеральный научно-образовательный центр медико-социальной экспертизы и реабилитации имени Г. А. Альбрехта Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: mikhailishin_v@mail.ru

младший научный сотрудник лаборатории инновационных и экспертно-реабилитационных технологий

(Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Бестужевская, 50)

Список литературы

  1. Маненков М. П., Радченко О. Р. Участие специалиста по оказанию медицинской по- мощи несовершеннолетним обучающимся в формировании здоровьесберегающей среды общеобразовательной организации (на примере скрининга и профилактикиплоскостопия) // Медико-фармацевтический журнал Пульс. 2024. Т. 26, № 2. С. 25–33. doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2024-26-2-25-33 EDN: CMLZPH
  2. Веденина А. С., Ткачук И. В., Смирнова Л. М. [и др.]. Скрининг функциональных нарушений стоп с помощью компьютерной плантографии и подометрии // Меди- цинская техника. 2014. № 2. С. 21–24. EDN: SBZLTP
  3. Патент России № 2253363. Способ диагностики состояния отделов стопы / Гав- риков К. В., Плешаков И. А., Калужский С. И. [и др.]. 2005. Бюл. № 16.
  4. ГОСТ Р 52623.1–2008. Технологии выполнения простых медицинских услуг функционального обследования : [утвержден и введен приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 декабря 2008 г. № 359-ст]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200068115 (дата обращения: 01.02.2025).
  5. Веденина А. С., Смирнова Л. М. Оценка функционального состояния стопы с ис- пользованием плантографии // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2008. № 5 (82). С. 136–139. EDN: KAPBFX
  6. Pita-Fernández S. [et al.]. Validity of footprint analysis to determine flatfoot using clinical diagnosis as the gold standard in a random sample aged 40 years and older // Journal of epidemiology. 2015. Т. 25, № 2. С. 148–154.
  7. Rajpurkar P., Lungren M. P. The current and future state of AI interpretation of medical images // New England Journal of Medicine. 2023. Vol. 388, № 21. P. 1981–1990.
  8. Ali O. [et al.]. A systematic literature review of artificial intelligence in the healthcare sector: Benefits, challenges, methodologies, and functionalities // Journal of Innovation & Knowledge. 2023. Vol. 8, № 1. P. 100333.
  9. Yang R., Yu Y. Artificial convolutional neural network in object detection and semantic segmentation for medical imaging analysis // Frontiers in oncology. 2021. Vol. 11. P. 638182.
  10. Михайлишин В. В., Смирнова Л. М., Черкашин С. О. Цифровая обработка элек- тронных планограмм с применением технологий искусственного интеллекта как этап автоматизации плантографических исследований // Цифровая обработка сиг- налов. 2024. № 3. С. 19–24. EDN: IDROCH
  11. Su Y. [et al.]. YOLO-LOGO: A transformer-based YOLO segmentation model for breast mass detection and segmentation in digital mammograms // Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2022. Vol. 221. P. 106903.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».