Тема: РАЗРАБОТКА ПАКЕТА ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ

На 21 день эмбриогенеза незрелое человеческое сердце начинает сокращаться, и проталкивает жидкость через раннюю сосудистую систему. С этого момента запускается процесс, который носит название «Ремоделирование сосудов». Этот процесс является важным фактором развития сосудистой сети. И на этом этапе оказывает позитивное влияние. Ремоделирование сосудов - это важный механизм, ответственный за процессы увеличения сосудистого резерва, ауторегуляции церебрального кровотока и развития атеросклероза.
Под действием патологических стимулов, а точнее под долговременным действием упомянутых стимулов, орган может изменять свою геометрию и структуру - это определяет суть ремоделирования. Изначально это всего лишь адаптация в ответ на изменения условий. Но длительное существование адаптации сменяется нарушениями структуры сосудов, что ведёт к нарушениям функций сосудов, вызывая в конечном итоге расстройство кровообращения органов и нарушению их функций.
Исследование этого процесса, разработка технологий способных оказывать влияние на отдельные этапы этого процесса позволят разработать методики снижения риска развития цереброваскулярных заболеваний, занимающих лидирующую позицию среди причин смертности населения, предотвращение многих осложнений и атеросклероза.
Существует множество различных форм и методов исследования этого процесса. Один из методов носит название «Морфометрического анализа» (греч, morphe форма + metreo мерить, измерять). Морфометрия - это раздел биометрии, изучающий морфол, элементы человека и их связи с помощью математических методов исследования. С помощью приёмов измерений количественных параметров морфол, объектов, выяснения их групповых свойств и связей с целью устанавливаются закономерности морфогенеза в норме и патологии.
Алексей Гуцол разработал модель возможных морфологических изменений сосудов, представленную 21 вариантом изменений параметров сосуда [2].
Для эффективного изучения модели необходимо иметь возможность визуализировать модель. И для этих целей отлично подходит трёхмерные диаграммы.
Но процесс построения диаграммы вручную, с применением специализированного программного обеспечения достаточно трудоёмкий. Для исследования важно быстро получать графическое представление модели, при изменение исходных данных. Но существующие программные средства не позволяют добиться этого.
Исходя из сказанного можно сформулировать цель данной работы: автоматизировать процесс построения трёхмерного графика, обеспечив накопление статистических данных полученных по средствам измерений, и на их основе динамической генерации графического представления.
Для достижения цели необходимо последовательно решить ряд задач:
- сформулировать требования к системе;
- разработать концептуальную модель;
- спроектировать архитектуру решения;
- разработать дружественный пользовательский интерфейс;
- обеспечить возможность накопления исходных данных;
- разработать алгоритм рисования трёхмерного графика модели.
Выполнение этих задач приведёт к созданию информационной системы и пакета прикладных программ, автоматизирующих процесс построения трёхмерного графика модели пространственных изменений сосудов, что существенно упростит процесс проведения анализа и исследования ремоделирования сосудов.
Это в свою очередь повысит вероятность разработки инновационных методов диагностики и возможно лечения упомянутых ранее недугов.

Купить

В рамках данной работы была сформулирована цель, повысить эффективность деятельности исследователя сократив трудозатраты необходимые для визуализации вариантов модели морфологических изменений кровеносных сосудов.
Для достижения цели были решены следующие задачи:
- анализ исследовательской деятельности по изучению процесса «Ремоделирования кровеносных сосудов»;
- анализ модели морфологических изменений кровеносных сосудов;
- формулировка требований к системе и их формализация в виде технического задания;
- описание модели предметной области;
- разработка концептуальной модели предметной области
- разработка физической модели хранения данных системы
- разработка алгоритмов автоматизации процесса визуализации
- разработка интерфейсов доступа и управления данными
- разработка пользовательского интерфейса
Результатом решения перечисленных задача является автоматизированная пакет прикладного программного обеспечения VascularRemodeling, предоставляющий дружественный пользователю интерфейс для внесения экспериментальных данных, их частичную обработку и визуализацию 21 варианта модели морфологических изменений кровеносных сосудов.
Внедрение системы позволит сократить трудозатраты на визуализацию материалов исследования. Позволит оперативно получать иллюстрирующие процесс ремоделирования сосудов материалы, позволит проводить более тщательный визуальный анализ процесса ремоделирования и позволит вести базу данных собранных экспериментально и полученных в процессе обработке экспериментальных данных значений проб и замеров характеристик сосудов. Система может применятся где угодно в университетах, отдельными пользователями при выполнении исследовательского проекта и т. д.
Вместо внедрения версия приложения размещается в свободном доступе и распространяется под лицензией MIT.

Купить