Программные продукты и системы

Существует множество нерешенных задач в области клеточной терапии, которая является перспективным направлением в регенеративной медицине. Проводятся исследования по трансплантации мезенхимальных стволовых клеток (МСК) реципиентам с различными тяжелыми заболеваниями, направленные на изучение влияния МСК на восстановительные процессы. Отмечаются положительные тенденции при применении стволовых клеток в лечении многих тяжелых заболеваний.

Одна из задач экспериментальных исследований в области клеточной терапии – изучение особенностей движения и хоуминга стволовых клеток при их трансплантации в головной мозг, пораженный ишемическим инсультом, поскольку инсульты занимают одно из первых мест в мире среди причин смерти и первичной инвалидности. Необходимо выяснить, действительно ли трансплантированные МСК перемещаются в направлении очага ишемии и влияют ли стволовые клетки на его объем. Для решения этой задачи врачи-исследователи должны владеть некоторым базовым инструментарием, упрощающим работу по изучению и анализу путей миграции МСК. В настоящее время создано большое количество программных средств визуализации биомедицинских данных, предоставляющих различные функциональные возможности: MicroDicom, ImageJ, 3D Slicer, Drishti. Разработаны программные комплексы для обработки и анализа данных томографии: инструменты моделирования AdvantageSim MD, средства AngioCARD с настраиваемыми дескрипторами и редактируемыми окнами отчетности, технологии BRAIN View для легкого и точного анализа информации из различных наборов данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга, программное решение Integrated Registration для комбинирования и сохранения объемных данных, разных модальностей. Кроме того, разрабатываются методы выделения и визуализации областей интереса по биомедицинским данным на основе интеллектуальных методов анализа многомерных данных. Так, например, для решения задач сегментации по данным томографии активно применяются искусственные нейронные сети. Задачи маркировки, определения дефектов и оценки объема субклеточных структур в последовательностях изображений решались в работе с применением моделей DTW, скрытых марковских моделей и полумарковских моделей.

Подробное описание дается в статье «Метод автоматического трекинга стволовых клеток по данным магнитно-резонансной томографии», автор Шустова М.В. (Институт программных систем им. А.К. Айламазяна РАН, г. Переславль-Залесский).