Визначення характеристик інфекційного ендокардиту на основі інтелектуальної обробки ехографічних зображень

Автор(и)

  • Віктор Михайлович Синєглазов Національний авіаційний університет, Київ https://orcid.org/0000-0002-3297-9060
  • Олена Іллівна Чумаченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-3006-7460
  • Сергій Олексійович Коломоєць Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-3741-4517

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.74.17292

Ключові слова:

ехокардіографія, ендокардит, хвороба клапана, інтелектуальна обробка, ехографічні зображення

Анотація

У роботі представлено патогенетичні фактори розвитку інфекційного ендокардиту та визначено його предиктори. Показано необхідність ехографічного дослідження пов’язаного з пошуком анатомічних характеристик інфекційного ендокардиту: вегетації, деструктивних уражень (аневризми клапана, перфорація або пролапс, тощо), наявність абсцесів, у разі протеза характерною особливістю може бути нова розбіжність протеза клапана. Представлена класифікація методів дослідження яка включає класичні підходи ехокардіографії (трансторакальна, чреспищеводна) та нові мультидетекторну комп’ютерну томографічну ангіографію та позитронно-емісійну томографію з 18F-фтордезоксиглюкозою та визначена в різних випадках. Розроблено структурну схему інтелектуальної діагностичної системи інфекційного ендокардиту. Для обробки отриманих зображень з метою діагностики та визначення геометричних розмірів, форм, кількості, розташування, характеристик інфекційного ендокардиту запропоновано використовувати згорткові нейронні мережі, які дозволяють вирішувати задачу сегментації зображень.

Біографії авторів

Віктор Михайлович Синєглазов , Національний авіаційний університет, Київ

Доктор технічних наук

Професор. Завідувач кафедрою

Кафедра авіаційних комп’ютерно-інтегрованих комплексів

Факультет аеронавігації електроніки і телекомунікацій

Олена Іллівна Чумаченко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук. Професор. Завідувач кафедри.

Кафедра штучного інтелекту, Факультет інформатики та обчислювальної техніки

Сергій Олексійович Коломоєць , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського»

Аспірант

Кафедра інформаційних систем

Факультет інформатики та обчислювальної техніки

Посилання

G. Habib, B. Hoen, P. Tornos, F. Thuny, B. Prendergast, I. Vilacosta, et al., “ESC Committee for Practice Guidelines (CPG). Guidelines on the prevention, diagnosis, and treatment of infective endocarditis (new version 2009): The Task Force on the Prevention,” Diagnosis, and Treatment of Infective Endocarditis of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J, 2009, 30:2369–413. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehp285.

Gilbert Habib, Luigi Badano, Christophe Tribouilloy, Isidre Vilacosta, and Jose Luis Zamorano, “Recommendations for the practice of echocardiography in infective endocarditis,” European Journal of Echocardiography (2010) 11, 202–219. https://doi.org/10.1093/ejechocard/jeq004.

D. G. Karalis, R. C. Bansal, AJ Hauck, J. J. Jr. Ross, P. M. Applegate, K. R. Jutzy, et al., “Transesophageal echocardiographic recognition of subaortic complications in aortic valve endocarditis. Clinical and surgical implications,” Circulation, 1992, 86:353–62. https://doi.org/10.1161/01.CIR.86.2.353.

W. G. Daniel, A. Mügge, R. P. Martin, et al., “Improvement in the diagnosis of abscesses associated with endocarditis by transesophageal echocardiography,” N Engl J Med, 1991; 324:795–800. https://doi.org/10.1056/NEJM199103213241203

G. Di Salvo, G. Habib, V. Pergola, J. F. Avierinos, E. Phlip, J. P. Casalta. et al., “Echocardiography predicts embolic events in infective endocarditis,” J Am Coll Cardiol, 2001, 37:1069–76. https://doi.org/10.1016/S0735-1097(00)01206-7.

F. Thuny, G. Di Salvo, O. Belliard, J. F. Avierinos, V. Pergola, V. Rosenberg, et al., “Risk of embolism and death in infective endocarditis: prognostic value of echocardiography: a prospective multicenter study,” Circulation, 2005, 112:69–75. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.104.493155.

I. Vilacosta, C. Graupner, J. A. San Roman, C. Sarria, R. Ronderos, C. Fernandez, et al., “Risk of embolization after institution of antibiotic therapy for infective endocardi tis,” J Am Coll Cardiol, 2002, 39:1489–95. https://doi.org/10.1016/S0735-1097(02)01790-4.

R. Erbel, F. Liu, J. Ge, S. Rohmann, I. Kupferwasser, “Identification of high-risk subgroups in infective endocarditis and the role of echocardiography,” Eur Heart J, 1995, 16:588–602. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.eurheartj.a060961.

A. J. Sanfilippo, M. H. Picard, J. B. Newell, E. Rosas, R Davidoff, J. D. Thomas, et al., “Echocardiographic assessment of patients with infectious endocarditis: prediction of risk for complication,” J Am Coll Cardiol, 1991, 18:1191–9. https://doi.org/10.1016/0735-1097(91)90535-H.

A. Mugge, W. G. Daniel, G. Frank, P. R. Lichtlen, “Echocardiography in infective endocarditis: reassessment of prognostic implications of vegetation size determined by the transthoracic and the transesophageal approach,” J Am Coll Cardiol, 1989, 14:631–8. https://doi.org/10.1016/0735-1097(89)90104-6.

S. A. Dickerman, E. Abrutyn, B. Barsic, E. Bouza, E. Cecchi, A. Moreno. et al., “The relationship between the initiation of antimicrobial therapy and the incidence of stroke in infective endocarditis: an analysis from the ICE Prospective Cohort Study (ICE-PCS),” Am Heart J, 2007, 154:1086–94. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2007.07.023.

C. H. Cabell, K. K. Pond, G. E. Peterson, D. T. Durack, G. R. Corey, D. J. Anderson, et al., “The risk of stroke and death in patients with aortic and mitral valve endocarditis,” Am Heart J, 2001, 142:75–80. https://doi.org/10.1067/mhj.2001.115790.

S. Rohmann, R. Erbel, H. Darius, G. Gorge, T. Makowski, R. Zotz et al. "Prediction of rapid versus prolonged healing of infective endocarditis by monitoring vegetation size," J Am Soc Echocardiogr, 1991; 4:465–74. https://doi.org/10.1016/S0894-7317(14)80380-5.

A. Bayer, A. Bolger, K. Taubert, W. Wilson, J. Steckelberg, A. Karchmer, et al., “Diagnosis and management of infective endocarditis and its complications,” Circulation, 1998, 98: 2936–48. https://doi.org/10.1161/01.CIR.98.25.2936.

Anna Gomes, Peter Paul van Geel, Michiel Santing, Niek H. J. Prakken, Mathilde L. Ruis, Sander van Assen, Riemer H. J. A. Slart, Bhanu Sinha, Andor W. J. M. Glaudemans, “Imaging infective endocarditis: Adherence to a diagnostic flowchart and direct comparison of imaging techniques,” Journal of Nuclear Cardiology, vol. 27, no. 2, pp. 592–608. https://doi.org/10.1007/s12350-018-1383-8.

Michael Z. Zgurovsky, Viktor M. Sineglazov, Olena I. Chumachenko, Artificial Intelligence Systems Based on Hybrid Neural Networks, Springer, 2020, https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-48453-8. Customer can order it via https://www.springer.com/gp/book/9783030484521

Victor Sineglazov, Kirill Riazanovskiy, Alexander Klanovets, Elena Chumachenko, Nikolai Linnik, "Intelligent tuberculosis activity assessment system based on an ensemble of neural networks," Computers in Biology and Medicine, vol. 147, August 2022, 105800. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2022.105800.

B. Tapasvi, Dr. N. Udaya Kumar, and Dr. E. Gnanamanoharan, "A Survey on Semantic Segmenta-tion using Deep Learning Techniques," International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) ICRADL, Issue 05, vol. 09, 2021.

G. Habib, P. Lancellotti, M. J. Antunes, M. G. Bongiorni, J. P. Casalta, F. Del Zotti, et al., “ESC Guidelines for the management of infective endocarditis: the task force for the management of infective endocarditis of the European Society of Cardiology (ESC),” Endorsed by: European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS), the European Association of Nuclear Medicine (EANM). Eur Heart J., 2015, 36:3075–128. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehv319.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-29

Номер

Розділ

КОМП’ЮТЕРНІ НАУКИ ТА ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ