автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.09, диссертация на тему:Моделирование и алгоритмизация автоматизированных процессов визуализации в функциональной диагностике зубочелюстной системы

[о со

■ б иарвд^онйскки политехнический институт

На правах рукописи

мутафян Михаил ивановдч

моделирование и алгоритмизация автоматизированных процессов визуализации В функциональной диагностике зубочелюстнои системы

Специальность 05.13.09 - Управление в биологических и медицинских системах (включая применение вычислительной техники)

Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук

Вороне* 1993

Работ;; выполнена на межвузовской каФеяре "Компьютеризация

и на кафедре ортопедической стоматологии Воронежского государственного медицинского института им. Н. Н. Бурденко

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки России,

доктор технических наук, профессор

н. н. фролов

Научный консультант : кандидат медицинских наук

э.С. Каливрадхиян

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки России.

доктор технических наук, профессор В. С. Петровский

Ведущая организация : Российский научно-исследовательский • - институт информационных систем

(РОСЧИИИС). г. Москва '

Зашита состоится "25" иарта 1993 г.

в 14 часов на заседании специализированного совета ' К 063.61.07 при Воронежской политехническом институте по адресу: 394026 Воронеж. Московский проспект. 14. кон^еранц-зал Воронежского политехнического института

УЧЕЩД СЕКРЕТА?.. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СС—"

управлйкия в медицинских и педагогических системах" (г. Воронеж)

доктор медииинск" - наук, профессор А. А. Кушш

Д011ЕКТ

ОНИАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Медицинская наука, и стоматология в частности, в последнее время все интенсивнее изучает вопроси применения вычислительной техники для обработки больших потоков информации. Причем одним из наиболее перспективных направления современной ыедчиины является применение вычислительной техники не только в инФорматизаиионных задачах, ко. в первую очередь, в задачах дифференциальной диагностики, в системах сбора и анализа информации с медицинских приборов и датчиков в режиме реального времени.

Создание автоматизированных систем лля диагностики Функциональных характеристик зубочелюстной системы <ЗЧС) является сложной задачей, в особенности, если возникает необходимость совмещения гибкости и универсальности функций системы с массовостью обработки. Важное значение в таких условиях приобретает создание инструментальных программно -аппаратных средств, адекватных воз-никатаим потребностям врача-исследователя и ориентированным на решение конкретной прикладной задачи. Гибкость и универсальность этих средств должны сочетаться с их высокой эффективностью при 1 что эти требования в большинстве случаев трудно совместимы.

Одной из наиболее важных проблем в Функциональной диагностике состояний ЗЧС является применение персональных ЭВМ ( ПЭВМ ) лля изучения лЛижения нижней чг- ">зсти на основе анализа динамики изображений, и. в связи с этим, разработка инструментальных программных средств для их анализа я обработки, обеспечивавшие высокий урорсчь их универсальности и машинной независимости при сохранении эффективности применения в различных задачах и в смежных областях научных исследований.

Таким образом, проблема повышения эффективности исследований н& основе автоматизированных процессов визуализации в задачах медицинской диагностики и. в частности, в диагностике Функциональных характеристик ЗЧС является одной из актуальных задач.

Работа проводилась в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежского политехнического института "Биокибернетика. компьютеризация в медицине" при выполнении ГБ тем научных исследований N 91. 2?, 51/92.

йель и задачи исследования. Целью работы является разработка и исследование моделей и алгоритмов процессов визуализации в диагностике Функциональных характеристик ЗЧС. основанном на примене-

ни/ ароматизированной системы обРабот;.;: изображения (АСОИ) с ис-полььоьанием. ПЭШ. телевизионной техник;! и специального стоматологического места с дальнейшим внедрением в стоматологическую практику.

Для постижения поставленной пели необходимо решить следующие залачи:

сформировать структуру АСОИ для диагностики Функциональных характеристик состояний ЗЧС;

построить информационную модель интеграции средств АСОИ и открытой конвейерной срелы обработки экспериментальных данных:

разработать и исследовать эффективность методов восстановления соотношений элементов и функции зчс;

создать алгоритмическое и программное обеспечение для процессов автоматизированной обработки визуальной информации;

провести исследование и вериФикашш предложенных моделей и алгоритмов по результатам клинического эксперимента с использование].: автоматизированной системы визуализация.

Научная новизна результатов исследований. ' зработана структура асои для диагностики Функциональных характеристик ЗЧС, позволяющая анализировать динамику изменения соотношений элементов ЗЧС при челюстно-лицевих патологиях. Предложена технология определения соотношений элементов ЗЧС. отличающаяся от существующих ' ранее подходов использованием автоматизированных процессов обработки визуальной информации нижнего отдела лица пациента на основе ПЭВМ, телевизионн-а техники и специализированного стоматологического места. Разгаботана информационная модель интеграции средств

программно-аппаратного комплекса обработки изображений и универсальной среди обработки экспериментальных даннкх. обеспечивающая возможность гибкой организации конвейерной структуры кашинно-кезависимой обработки информации в различных средах операционных еисте;.:. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение АСОИ. позволяющие исследовать Функциональные характеристики ЗЧС и ориентированных ка ПЭВМ. Предложен динамический метод определения соотношения элементов нижнего ^т^ела липа, отличавшийся от существующих методов применением неконтактной методики измерений, основанной на изучении временного изменения двух и трехмерных коорди-идт опорных точек на лине пациента и позволявшей определять индивидуальные Функциональные характеристики ЗЧС.

тактическая ценность и ре чзапия результатов работы. Paspa-

з

ботана структура и создана техническая установка для засач ортопедической стоматологии с целью восстановления соотношении элементов и функции ЗЧС. предложен бесконтактный способ регистрации и восстановления соотношения элементов и оункшп» ЗЧС. Разработана и реализована на ПЭВМ информационная модель интеграции средств про-гра(л>гчо-аппаратного комппекса обработки изображений и универсальной открытой среды обработки экспериментальных данных. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение АСОИ для диагностики функциональных характеристик ЗЧС. доведенные до практической реализации. Предложены и исследованы методики для врачьй-стоматологов по использованию АСОИ и обработке экспериментальной информации лля диагностики Функциональных характеристик ЗЧС.

Результаты исследований'в виде математического и программного обеспечения асои внедрены в научных разработках каФелры ортопедической стоматологии ВГШ им. н. н. Бурденко и нпо "стоматология", в'учебный процесс Воронежского политехнического института при обучении студентов по специальности 19. 05 "Биотехнические и медицинские аппараты и системы", ожипаемкл экономический эФФект от внедрен/я составляет 25 тысяч рублей в год.

Алросапия работы, основные Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: II всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы и перспективы автоматизации производства и управления на предприятиях и в организациях приборо-машиностроения" (г. Пермь. 1990 г. ); IX Всесоюзном.симпозиуме "Э<к>ектиЕность. качество, надежность систем "человек-техника" (ноябрь. 1990 г., Воронеж)! всесоюзном совещании "Интерактивное проектирование технических устройств и автоматизированных систем на ПЭВМ"(1991. Воронеж); Российском совещании-семинаре "Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем" (1992г. .Воронеж); Региональном советании-семкнаре лля руководящих работников и преподавателей вузов ЦЧР "Компьютеризация управления качеством Еыссего образования"(декабрь, 1992 г., Воронеж); научно-технических конференциях Воронежского политехнического института (1989-1993 гг.. Воронеж): на семинарах межвузовской каФедры "Компьютеризация управления в медицинских и педагогических системах"(1990-1993 гг.).

Публикации. По теме диссертационной работа опубликовано 1$ научных работ.

Структура и объем р^бот. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения- изложенных на 163 с. маши-

полисного текста, содержит 40 рисунков, и таблиц. ьиблиограФию из 103 .наименований и приложений. ...

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность исследования, определены цель работы, объект и предмет исследования Сформулированы научные результаты, выносимые на зашиту. определены их научная новизна и практическая значимость, приведены сведения об апробашш и внедрении работы.

В первой главе проводится анализ существующих подходов получения и обработки информации при диагностике Функциональных характеристик зубочелюстной системы, отмечается, что одной из важнейших задач стоматологии является определение основного параметра ЗЧС. не имеющей Фиксированной высоты прикуса -это положение челюсти в центральном соотношении. Проводится опенка эффективности существующих методик и способов диагностирования, указывается на трудности использования рентгенологических, электромиограФических и Фотометрических методов в услог "X поликлиники. Подчеркивается, что любые вмешательства и механические воздействия извне на живой организм приводит к нежелательным последствиям при изучении каких-либо Физиологических параметров, следовательно, единственным способом, не оказывающим влияния на Физиологические функшш любой системы живого организма и позволяющим проводить автоматизированную обработку, является бесконтактный способ получения информэлии на основе асои.

Показано, что использование АСОИ в задачах медицинского диагностирования позволяет: снизить время обследования; создавать архивы изображений, связанные с иедшвшскими картами; получать принципиально новые диагностические данные при изучении еинямики процессов; повысить инфорштивность и качество регистрируемой информации. что приводи? довмрнм} достоверности постановки диагноза.

Проведенный анализ использования существующих интегрированных . программных комплексов (ИНК) обработка видеоинформации обоего назначения показывает, что они не отвечают требованиям, предъявляемым к АСОИ иедишшского нг.. лчения. в первую очередь из-за чрезмерной-ориентированности НИК на конкретные технические и программные реализации, тогда как поисковые- медицинские исследования требуют возможностей оперативной модификация алгоритмов обработки.

на основе результатов анализа определены требования, преаъяв-ляемые к специализированной АСОИ для определения высоты централь-

ной окклюзии (далее - АСОИ иокш : осуществлять автоматизирований процесс съема и обработки изображений с ориентацией на персональную ЭВМ для измерения Функциональных характеристик ЗЧС бесконтактным способом: иметь уннверсальный инструментарий, позволяющий скрыть от пользователя особенности привязки алгоритмов обработки к кснкретному типу операционной системы и типу ЭВМ л позволявший врачу-исслелсвателю самостоятельно Формировать персональную среду обработки экспериментальных данных из готовых программ, не п.ибе-гая к дополнительному программированию; иметь возможность проводить статистическую обработку информации в диалоговом поисковом режиме с возможностью адаптации на особенности исследования.

Анализ главных тенденций развития современных АСОИ позволяет сделать вывод о перспективности разработки унифицированных сред обработки видео- и числовых данных, позволявших сочетать в своем составе программные подсистемы различного Функционального назначения (ввод, предобработка, архивизация изображений, статистическая обработка данных, оптимальное кодирование и т. п.) для задач Функциональной диагностики ЗЧС.

Во второй главе рассматриваются модели и алгоритмы автоматизированных процессов визуализации в диагностике Функциональных характеристик зубочелюстной системы. Обосновывается структура и идеология 1ШШШ. - универсальной модели построения программных интерфейсов (ИИ) в мобильных средах обработки информации, в основе которой заложены принципы: максимальной открытости программных систем ддя широкого взаимодействия; возможности конфигурации программной среды пользователем под конкретные задачи; унификация процедур доступа и обмена информацией между вычислительными процессами и программными комплексами.

ШИОСЕЬ состоит из трех основы« уровней: конфигурации, прикладных задач' и поддержки (рис.1). .Взаимодействие любых процессов. находяшихся на уровне прикладных задач, осуществляется посредством перехода в плоскость конфигурации, для которой конфигуратором сформированы структуры ПИ процессов взаимодействия с учетом конкретной специфики аппаригных и общесистемных средств, организация взаимодействия осуществляется с помошью специализированных каналов обмена, которые представляют собой совокупности ПИ • взаимодействующих процессов и Файлов обмена, организованных в виде Функциональных фильтров.

Подчеркивается, что в рассматриваемой модели ШШООЕЬ идея Функциональных фильтров - ключевая. Она органично вписывается в.

Рис. -1

либо серия ггреобразоБанкй Рис. 2

прием

получение изображения

интерпретация результатов

-1 |——I I ■ ■ ■■ | | | дальнейшая

'и 1'1 || •••оара6отка

графическое отображение ^оюстеризадия кодирование Фильтраиия

Рис. 3 ,

концепцию OSI (Open System Interconnection) и позволяет разработчику создавать универсальное 110. оставаясь в рамках не только уровня Прикладных Программ, но и на уровне Представления данных. Причем проблемы согласования Форматов данных решаются в этом подходе на уровне Функциональных пи. Характерной особенностью модели UHirODEL язляетсл возможность использования ее как для построения нобых программных средств, так и лля интеграции пользовательского ПО к уже существующим ИПК в различных прикладных областях.

В качестве оператора взаимодействия для организации согласованной работы программных компонентов предлагается выбрать PIPE -механизм передачи данных, позволяющий связывать программы-утилиты в любой комбинации лля достижения конечного результата.

в рамках универсальной мобильной открытой среды конвейерной обработки информации 1PR0C предпринята попытка выделить набор утилит. из которых строятся более сложные программы обработки посредством объединения утилит в конвейеры, структуры и типы данных остаются привилегией утилит и могут быть спрятаны от пользователя. Реализация IFROC в среде US D03 расширяет возможности слабого командного языка KS DOS и позволяет манипулировать с числовыми, текстовыми. матричными данными к видеоизображениями. Структура конвейера обработки IPROC представлена на рис. 2.

В качестве инвариантного набора функций предварительной обработки изображений в составе IPPOC приняты следующие алгоритмы: подавления шумов; сглаживания изображений; выделения контуров; бинаризации; координатного масштабирования Фрагментов изображения; контрастного масштабирования; выбора оптимальных графических Фор-катов для хранения изображений.

Сложность задачи Оинеариэаиии заключается в том, что он силь-" но зависит от специфики прикладной задачи и является определяющим Фактором, определяющим эффективность кодирования, скорость ввояа изображений в ПЭВМ и эффективность алгоритма кластеризации. Как следствие, на разных этапах исследований использовались различные пороговые методы: Р-клеточный метод, метол мол (лля бимодальных гистограмм) и метол Осту, который использовался лля проверки корректности бинеаризаиии предыдущих методов.

Кластеризация каждого бинаризованного изображения осуществляется программой CLAST. предназначеной для выделения из каждого кадра координат опорных меток и отсечения зашумления. В ее основу заложен быстрый "полуторолроходной" алгоритм. На перзом проходе обработки кадра с помощью построчного сканирования происходит вы-

а

яелениг координат каждого кластера и находится их общее количество, при атом Результатом обработки является числовой массив координат, На втором проходе происходит упорядочивание координат кластеров относительно времени измерении. Подчеркивается, что принципиальным отличием предлагаемого подхода обработки изображений, представленного на рис.3, от распространенных методов является организация обработки в виде гибкого к возможным расширениям конвейера и на его основе анализ траектории движения не по самим Файлам-изображениям. а по числовым массивам координат, извлекаемых из них алгоритмом С1АЗТ. что на порядки повышает скорость обработки и понижает информационную насыщенность, позволяя АСОИ экономно расходовать память ЭВМ.

Обосновывается ьыбор Форматов для хранения изображений. Было проведено изучение Различных видов сжатия растровых данных: метод группового кодирования или кодирования с переменной длиной кодовой последовательности (особенно эффективного для бинаризованных изображений!; метод кодирования, основанный на частотном анализе встречаемости значений тона по ХоФФману (к жалению. требует двух прохоноп) ; однопроходный алгоритм сжатия (по типу алгоритма). оказавшийся наиболее эффективным в составе АСОИ ПОКЛЬ для полутоновых изображений.

Предлагается специальный Формат ШК для хранения графической растровой информации, обязательными элементами которого являются заголовок параметров изображения, блок растровых данных, закодированных при помоши ьги алгоритма, блок указателя*на Файл комментария. Особенностью ЮТ является его рек/рсиьная связь с Файлом комментария к соответствующем/ изображению, для привязки содержания текста к элементам изображения, причем такое разделение изображений и текста а Формате ШР позволяет: обретать новое качество в составе разработанной АСОИ при создании архивов изображений: существенно упростить структуру,ПО за счет независимой интерпретации текстовой части изображения, над которыми можно производить операции поиска, сортировки и т. а средствами любой СУБЛ.

Для отображения полутонпрчх изображений на матричные печатающие устройства в составе Ас.л ИОКЛЬ разработаны и изучены модифицированные алгоритмы: а) переноса осибки Флойда-Стейнберга с конфигурационной матрицей 2x3: б) метол упорядоченного возбуждения с матрицей возбуждения Лима 4x4. Использование матриц меньшей размерности не позволяло достичь -ребуемого качества печати,

Вибор алгоритмов Фильтрации, бинеар-.. шии и печати изображе-

ниЯ в составе АС01! ЦОКЛЬ определялся в камеи конкретном случае структурой и качеством анализируемых изображений. Установлено, что необходима адаптация методов цифровой обработки к классу изображений в соответствии с прикладной задачей. Конвейерная осела IPROC позволяет проводить апробацию всех описанных алгогитмоэ на основе экспериментальной оценки качества изображений, которая производится в каждом конкретном случае ЕРачом-исследователем.

Третья глава посвяшена выбору структуры АСОИ НОКЛЬ описании принципов построения ее Функциональных подсистем и алгоритмов обработки информации. Приводится описание и обосновывается выбор структуры автоматизированной системы обработки изображений для анализа движений нижней чегжсти на основе ПЭВМ IEH PCVAT. совмещенной с телевизионной установкой (рис. 4). поэволяюпей в режиме реального времгни вводить в ПЭВМ и англизировать динамику изменения расстояний между опорными метками на лине пациента. Вило спроектировано и изготовлено специальное стоматологическое место со съемной верхней зеркальной насадкой, представлявшей собой два зеркала, установленных пол углом 45 градусов к сагиталь-ной плоскости и проеиируших г-координа^ опорных меток н& лице пациента во Фронтальную плоскость, что позволило свести задачу измерения 3 - мерных координат к плоской двухмерной. опорные метки представляют собой точки белого цвета д..аметгом 3 мм (рис. 5), нанесенные на лицо пациента (точки subn-iíion. snation п др. ь

Обсуждаются динамические мет^-ч анализа изображений для определения траекторий движений ни. челюсти, которые можт разделить на две группы: методы анализа двухмерных проекций опорных точек. расположенных на лице пациента, сидяшем в ьнФас (Фронтальная плоскость), и методы анализа трехмерных проекций точек, расположенных как на Фронтальной части лииа, так и на боковых столонах (сагитальная плоскость), во время регистрации пациенту пред-»агается произвести комплекс Функциональных движений,

АСОИ UOKJlb состоит из трех Функциональных подсистем: подсис-гемы прчема и обработки изображений, подсистемы визуализации и шадиза информации GRATIN и подсистемы учета и статистического яализа (АРМ врача-стоматолога).

принципиальной особенностью разработанных подсистем является ткрнтость программного обеспечения, заложенная на этапе проек-ирования и обеспечивавшаяся за счет Функциональной модулььасти, х ориентация на широкий класс используемых внеиких устройств, лгоритмы обработки и анализа че зависят от типа вношшч >>"т-

ЬИДЕСМеГН.ИТОТОН ПРИНТЕР

мфитор 5.....1" -----

ТЕРминал •

«=• о о

ИИШИМПШНЩ

- пзьм 11 ТЕРМИнал И

риа Ь

рис. 5

и

ройетв отображения и ' объединены посредством программной срезы (PR0C. обеспечивавшей согласованное взаимодействие всех составных .астей АСОИ. •

Обосновывается выбор тмпа операционной системы, в среде которой функционируют подсгстемы АСОИ шшь. Показано, что рациональная обработка информации может осуществляться как в US DCS. так и в среде многозадачной ос XENIX (UNIX), использование которой позволило эффективно проводить как съем, обработку визуальной информации. так и реветь задачи веления карточек учета пациентов, прогнить статистическую обработку и т. п.

Отмечается, что одной из особенностей состояния UNIX-подобных систем обработки является вытекающее из требования мобильности отставание средств -графического представления информации, т.к. графика является наиболее машинно-зависимой частью ПО. Для преодоления указанного отставания разработана подсистема визуализации и анализа, в основу которой заложена идеология модульной организации программных компонентов, что позволяет проводить обработку с эффективным использованием ресурсов ПЭВМ! организовать многооконный' пользовательский интерфейс ча основе многоуровневой системы меню и позволяющей ^.-следователю находиться в "мире" изучаемых Объектов (гистограмм) и их графического и алФавитно-цифрового представления, интерактивно манипулировать с любым набором экспериментальных данных.

разработана структура подсисте-ч учета а статистической обработки информации АРМ врача-стока' 'а. з основе которой /ежат принципы выявления информационной потребности пользователя-, предоставления ему инструментария для манипуляций с запросами к данным СУБД с возможЛостыо их модификации при изменении целей исследования: независимости системы обработки от средств организации ввода и типа СУБД, что позволяет исследователю анализировать и выявлять и закономерности проведенных лечебных мероприятий и результатов лечения с во: можностью организации обмена информацией между различными медицинскими учреждениями.

Установлено, что целесообразна интеграция всех указанных пол-систем на принципах модели имIMODEL с конвейерной средой обработки данных в единую -универсальную среду процессов обработки визуальной информации для повышения их эффективности.

В четвертой глав? рассмотрены, вопросы реализации автоматизированных процессов визуализации в Функциональной диагностике зчо, Показана организация конвейерной обработки информации в АСОИ иокпь

которур можно разбить на следующие этапы: ввод последовательное!"' кадров и запись на магнитный носитель; выбор порога бинеаризаиии и ее осуществление; упаковка изображения для хранения на магнитном носителе; чтение и запись изображений с магнитного носителя и их просмотр; нахождение координат меток (кластеров) для каждого кадра с одновременным отсечением шума; упорядочивание координат кластеров по ЕРемени измерений; построение временной зависимости x(t>. у (tu статистическая обработка: графическое предстаеление зависимостей на экране дисплея или печатающем устройстве.

Обсуждаются технические характеристики АСОИ ЦОКЛЬ. Серии измерений, как правило, состояли из 120 кадров, размер кадра 25бх 25exiбайт (64 кб/. Пгоьедение более длительных измерений связано со сложностью обеспечения пациентом повторяемости речевых проб, динамическая зависимость координат опорных точек от Bi-емени происходит с поношью вычисления величины: 1--К1«Твв. Где HI-номер кадра, Тов -время ввода изображения в ПЭВМ, которое зависит как от эффективности алгоритмов кодирования (размер колированного кадра <Ю1530 байт, т.е. происходило сжатие исходной ЕлдеоинФормации С-олее чем в 120 газ), так и от аппаратных характеристик ПЭВМ. Для IBP PC/AT/266 (с тактовой частотой 16 MHz) <твв>=0. 22 с.

Показана простота организации конвейеров обработки. Для получения зависимости вида (рис. б. рис.7) использовалась команда:

í II III IV V

tv2dsK I CLAST I dm x3-xl Я4-К2 | f_t к y | .raf_dos .

где этап I - чтение и оцифровка изображения; II - кластеризация; III-извлечение и нормировка движений точки «nation относительно зиьпазюп; iv-Фогмирование временной зависимости координат виаа K(t).y(ti; V-отосражение графика на экране терминала. Конвейер:

type Karta. dbf | from_fox ¡ if 1x2 > 1941) THEN INPUT > PRN

извлекает информацию из Файла СУБД, для которой значение второго поля (год рождения пациента) превосходит 1541 г. и печатает ее на принтере.

Подсистема визуализации и анализа GRAFIK позволяет проводить независимый интерактивный анализ ' информации одновременно нескольким пользователям. Предусмотрена возможность поканапьного изучения содержимого гистограммы, пги этом на одном экране граФи-

серия 4. траектории сгтгнпа ни.:иеп челпсти

гг ЬГкадвО)-

wafr.

ческого устройства «ожег размешаться до 16 гистограмм вида 2D и 3D. что позволяет исследователю проеодить одновременный анализ нескольких распределений. Подчеркивается, что алФавитно-пиФРовое проставление диалога с возможностью его расширения на графические устройства позволяет создавать машинно-независимые интерактивные сис/емы статистической обработки и анализа данных.

Япя регистрации Физиологических состояний ЭЧС был выбран следующий комплекс дгижений нижней челюсти: из состояния центральной окюшэии с максимальной амшштуюя производилось открывание и за-кгывание рта: пауза 2с в состоянии центральной окклюзии; проведение разговорной пробы 15 с ; свободная пауза 2 с; глотательное движение; приведение челюсти 5 равновесное состояние; пауза 10 с; боковые движения нижней чрлюсти.

ПРоьелен анализ эффективности применения АСОИ UOIJlb длл измерения Функциональных характеристик эчс. На рис.6 показано, что траектория движения точки subnasion синхронно противоположна по относонию к snatiori. хотя голова пациента была зафиксирована на подголовниках кресла (Рис.6). При открывании рта (4-4') наблюдается рефлекторное поднятие головы !3>. После чего мышиы устанавливают зуыше ряди в состояние центральной окклюзии почка 5). Анализ траекторий движения «nation нормированных на движение subnasion (рис. 7). позволяет наглядно определять состояние Физиологического покоя, состояние Фушлионального покоя лижней челюсти, величину межекклюзионного промежутка, максимальный размах и т. п.

Подчегкивается. что главным преимуществом при использовании АСОН в Функциональной диагностике состояний ЗЧС является отсутствие влияния на получение результата психологического состояния и практического опыта врача-исследователя. ' наглядность, значительное повышение точности регистрации полученных данных, возможность. прослеживания динамики различных процессов. 'происходящих на лине пациента.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ '

I. Разработана структура автоматизированной системы обработки изображений и создана техническая установка для диагностики Функциональных характеристик зубочелюстной системы.. позволявшая , анализировать динамику изменения соотношений элементов згбоче-люстнои систем!; при челюстно-лицевых . патологиях бесконтактным способом с учетом индивидуальных особенностей пациента.

2. Предложена и исследована технология определения соотношений элементов зубочелюстной системы, отличающаяся от существующих ранее подходов использованием автоматизированных процессов обработки визуальной информации о состоянии нижнего отдела липа пациента на основе персональной ЭВМ. телевизионной техники и специализированного стоматологического места.

3. Разработана универсальная информационная модель интеграции средств автоматизированной системы обработки изображений н конвейерной среды обработки информации, обеспечивавшая возможность <"эганизаиии мобильной обработки информации. Модульный принцип Формирования программной сгеды и программных интерфейсов, заложешшй на этапе проектирования, позволяет обеспечивать их машинную иеза-висимость и возможность легко наращивать и модифицировать программы обработки, позволяя объединять их с широким классом интегрированных программных комплексов, пол новые задачи исследователя.

4. Создано алгоритмическое и программное обеспечение процессов автоматизированной обработки визуальной информации, почволч-шее исследовать Функциональные характеристики зубочелюстной системы и доведенное до практической реализации.

5. Обобщены результаты исследований и проведен анализ опытной эксплуатации системы диагностирования Функциональных характеристик зубочелюстной системы в условиях клини..и ортопедической стоматологии.

Основное содержание писсерта изложено в следующих работах:

1. ЫУтаФян М. И.. санакоев к. Т.. Степаниов в. А. структура адаптивной интеллектуальной системы технического зрения стэ ГГ.С //Эффективность. качество, надежность систем человек-техника:Тез. докл. - Воронеж. 1990. -С. 93.

2. МутйФян м. и.. Санакоев к. 1.. Степаниов d. а. Применение модифицированного байесовского подхода к задачам распознавания эбра-зов//Э<м>ективность. качество, надежность систем человек-техника: Тез. докл. - Воронеж. 1990. С. 54.

3. мутаФян м. и. Применение методов цифровой обработки изображений в задачах медицинской диагностика. //Компьютеризация в ме ч-цине: Сб. тр./ Воронеж, политехи, ин-т. -Воронеж.-1РЭ1. -С. 38-6?.

4. МутаФян М. и. Построение интерфейса прикладных программ в интегрированных програмнкх комллексах//Интерактивное проектирование технических устройств « автоматизированных систем на ПЭВМ ; Тез. докл. всесоюзного совещания.-Воронеж.-1991.-с. 119-120

5. МутаФян U. и.. Эксаревски: Е. В. Применение машино-ьезавиеи-мого Формата для хранения растровых графических изображений //интерактивное проектирование технических устройств и автоматизированных систем на ПЭВМ: Тез. лонл. Всесоюзного совещания. -Бороке*. -1991. - С. 122-124.

е. МутаФян м. и.. Кретинина Р. в. Структура универсальной модели построения программных интерфейсов в мобильных средах обработки инФоРмашш//оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем: Тез. докл. Российского совешаннн-семи-нага. -Воронеж: ЕПИ. i9P2. С. 69-70.

7. кретинина В. в.. МутаФян м. и. Нолель построения мобильных программных интерфейсов в интегрированных средах обработки оиоме-диш'.нскон и<;Ф:>рмаиии//Компьтеризация в медицине: Сб. тр./Воронеж, полктехн. ин-т. -Воронеж. 1992. -С. 142-148.

з. МУтаФлч м. и. структура и идеология построения интегрированного мобильного программного комплекса GRAFII! для визуализации и анализа биомедииинскоп информации. -Деп. в ВИНИТИ 07.07. 92.

11 21v9-h92.

&. МУтаФян м. II. Организации многооконного экранного интерфейса интегрированного мобильного программного комплекса визуализации и анализа биомедицинской информации GRAFIIi". -Деп. в ВИНИТИ 07.07.92. И 2180-Ш.г

10. МутаФян >.!. И.. ковепникова В. В. Мобильный программный комплекс обработки биомедиаинскоп инФормашы //Комльтеризглия в медицине: "б. тг./Воронеж, политехи, ин-т.-Воронеж 1992 -С. 75-62.

и. МутаФян М. И.. Каливраджиян Э.с. применение автоматизированной системы обработки изображений с целях восстановления утраченного соотношения элементов и функций зубочелюетной системы // Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизировании:; систем: тез. uoiai. российского совеиания-семинара.-Воронеж. -1э92. -с. 62-63.

12. МутаФян М. И.. кретинина В. В. Применение ЭВМ для аппроксимации детерминированных аналитических моделей методом наименьших киалратов // Методическое руководство для гроведения лаб. Работ. Воронеж: ВПИ. 1992.-13с.

13 Попова о. Б.. МутаФян м. и.. Автоматизированный способ оцеп-пи психологической совместимости и koppeicthpoe/.;i индивидуальны;: свойств личности //Компьютеризация управления качестрок высшего образования: Тез. дом. Региональною совешания-сьминара для ру-коеодяшик Работников и преподавателей вузов U4P. -Воронеж. -19Э2. - С. 1С-17,

14. Глуп С. л.. МутаФян М. И.. Каливраджиян э. с. Компьютеризированная рекламно-инФогмашюнная система КРИС //Компьютеризация управления качеством высиего образования: Тез. докл. регионального совепанип-семинара для руководящих работников и преподавателе!; вузов ачр. -Воронеж. -1992. - С. 35-зс.

15. Резников К.!.!.. Мутэфян ы. И.. Каливраджиян Э. С. Построение диалоговых автоматизированных систем с учетом психологических аспектов взаимодействии человек-ОВЫ//Компьютеризация управления качеством высшего образования: тез. докл. регионального совешания-семинара для руковоляши;; работников и преподавателей вузов .11ЧР. -Воронеж. -1992. - С. 37-33.

15. МутаФян м. И.. ковешникова В. В. организация конвейерной среды обработки и анализа биомелииинской информации// Методическое руководство к проведен:-® лабораторных работ по курсу "Автомата заги. л обработки и анализа биочедииинской информации".-Воронеж-ВПИ, 1093. -12с.