СЕГМЕНТАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЛАНТОГРАММ СРЕДСТВАМИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
- Авторы: Михайлишин В.В.1
-
Учреждения:
- 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
- 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
- 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
- Патент России № 2253363. Способ диагностики состояния отделов стопы / Гав- риков К. В., Плешаков И. А., Калужский С. И. [и др.]. 2005. Бюл. № 16.
- 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).
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- 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
