Главная Университет Научная деятельность Научно-исследовательская часть Научная группа ЭПР-дозиметрии и цитологии

Научная группа ЭПР-дозиметрии и цитологии

Адрес: Пр. Дзержинского, 83 4-ый учебный корпус БГМУ
Телефон: +375 17 207-98-96
Эл. почта: kirillov@bsmu.by

 

О научной нруппе

Научная группа ЭПР-дозиметрии и цитологии является структурным подраз-делением Научно-исследовательской части Белорусского государственного медицинского университета.

Научная группа образована для:


Направления деятельности
Разработки
История
Публикации

Направления деятельности

Научные исследования проводятся в двух направлениях:

  • Дозиметрическая поддержка Государственной программы по преодолению последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС.
  • Разработка эффективных методов  цитологической диагностики онкологических заболеваний на дооперационном этапе.

История

Лаборатория ЭПР-дозиметрии и цитологии переведена в 2003 г. из НИИ радиацион-ной медицины с целью проведения исследований в области цитологической диагностики онкологических заболеваний и реконструкции индивидуальных поглощенных доз у населения, проживающего на загрязненных радионуклидами территориях Беларуси. В своей деятельности научная группа ЭПР-дозиметрии и цитологии сотрудничает с РНПЦ радиационной медицины и экологии человека, РНПЦ онкологии и медицинской радиологии и Минским городским клиническим онкологическим диспансером. За время существования научной группы ЭПР-дозиметрии и цитологии осуществлено внедрение научных разработок в учреждения здравоохранения. Разработки неоднократно представлялись в качестве экспонатов национальных и международных выставок.

Разработки

Экспертная система дифференциальной диагностики

Впервые разработана экспертная система для дифференциальной диагностики тирео-идных заболеваний, в которой реализована функция преобразования качественных парамет-ров в количественную форму. Она построена на базе совокупности качественных признаков цитограмм и содержит X-матрицу и 6 стандартных S-матриц. Одномерная Х-матрица пред-назначена для заполнения альтернативными ответами да/нет о наличии в изучаемых полях зрения препарата клеток с характерными качественными признаками. Двумерные S-матрицы набором ответов да/нет характеризуют формы тиреоидных заболеваний и содержат весовые коэффициенты, соответствующие каждому качественному признаку определенной нозологической формы. Весовой коэффициент каждого параметра для каждой нозологической формы рассчитывается по частоте встречаемости признака. По результатам сравнения ответов в X-матрице, с эталонными ответами S-матриц верифицируется диагноз по величине диагностического индекса (D). D определяется по сумме весовых коэффициентов параметров, у которых совпадают ответы «да» или «нет», в соответствующих элементах Х- и S-матрицы. Экспертная система выводит на монитор список нозологических форм в порядке убывания  величины диагностического индекса. Заболевание, занимавшее первую строку в этом списке, является окончательным диагнозом.

Х-матрица экспертной системы     Окно «Диагноз» экспертной системы

Электронный атлас для диагностики тиреоидных заболеваний

Впервые разработан электронный атлас цитологических изображений основных форм заболевания щитовидной железы: папиллярный рак, фолликулярный рак, фолликулярная аденома, аутоиммунный тиреоидит, диффузный токсический и узловой коллоидный зоб. Атлас содержит около 1000 цветных цитологических изображений, характеризующих по признакам атипии клеток эти нозологические формы тиреоидной патологии. Все изображения систематизированы по 35 признакам атипии клеток и содержат комментарии. Диалоговое окно атласа создано в виде дерева, что  обеспечивает быстрый доступ к интересующему разделу. В компьютерной программе реализована функция визуального сравнения анализируемого цитологического изображения  с любым эталонным изображением из электронного атласа. Для выполнения этой операции на экран дисплея выводится два изображения одновременно. Такой визуальный анализ позволяет эффективно проводить дифференциальную цитологическую диагностику тиреоидных заболеваний.

Диалоговое окно для работы с атласом.     Диалоговое окно атласа в режиме срав-нения изображений. Слева образец с ди-агнозом «папиллярный рак». Справа изображением из раздела атласа «Узло-вой коллоидный зоб» Видна несхожесть признаков атипии структур на обоих изображениях.


Экспертные системы для диагностики рака щитовидной железы на базе совокуп-ности количественных параметров ядер и агрегатов тиреоцитов

Впервые созданы две экспертные системы для дифференциации фолликулярного рака и фолликулярной аденомы. В их основу легла совокупность пороговых значений ко-личественных параметров ядер и агрегатов тиреоцитов в группах сравнения и  их весовые коэффициенты при раке, составившие эталонные S-матрицы. Экспертные системы также включают в себя Х-матрицу, предназначенную для  заполнения параметрами исследуемого образца. Верификация диагноза осуществляется по величине диагностического индекса D, который определяется по сумме значений весовых коэффициентов параметров, попавших в заданный диапазон при сравнении элементов Х-матрицы с соответствующими элементами S-матрицы.

Экспертная система на базе совокупности количественных параметров


Компьютерная программа для реконструкции индивидуальных поглощенных доз по спектрам электронно-парамагнитного резонанса

Разработана компьютерная программа, в которой реализованы функции нелинейного моделирования спектров ЭПР эмали зубов, расчета формы линий и амплитуды сигналов мо-дели, оценки радиационной чувствительности эмали, сложения индивидуальных спектров, построения калибровочной прямой с последующей оценкой дозовой нагрузки. Программное обеспечение позволяет в автоматическом режиме реконструировать накопленные дозы облу-чения по исходному спектру ЭПР эмали зубов с приемлемой точностью.

Деконволюция (разложение) спектров ЭПР на составляющие сигналы     Реконструкция доз облучения методом обратной экстраполяции

 

Публикации

Статьи

  • Kirillov V.A., Yuschenko Yu.P., Paplevka A.A., Demidchik E.P.  Thyroid carcinoma diag-nosis based on a set of karyometric parameters of follicular cells. Cancer. 2001. v.92. P.1818-1827.
  • Kirillov V., Dubovsky S., Tolstik S. Artefacts of electron paramagnetic resonance dosimetry caused by a mechanical effect on samples of tooth enamel. Radiation Protection Dosimetry. 2002, v. 102, №1, p. 41–48.
  • Kirillov V., Yuschenko Y., Paplevka A., Demidchik E. Morphometric analysis of the degree of aggregation of follicular cells in the diagnosis of malignant thyroid tumors. Analytical Quantitative Cytology Histology. 2003. v.25. p. 159-168.
  • Kirillov V., Shimanskaya O., Tolstik S.  Analysis of EPR tooth enamel spectra exposed to combined radiation and mechanical effects. Radiation Measurements. 2007, v. 42, p. 1185–1189.
  • Kirillov V., Dubovsky S. Deconvolution of complex EPR spectrum of tooth enamel into three components: native, dosimetric and mechanical. Radiation Measurements. 2009, v. 44,       p. 144–148.
  • Kirillov V., Kuchuro J., Tolstik S. An example of problems in dose reconstruction from doses formed by electromagnetic irradiation by different energy sources. Health Physics. 2010, v. 98, No2, p. 378–382.
  • Kirillov V., Gladyshev A., Demidchik E. Technology of creation of an expert system for di-agnosing thyroid pathology based on a set of qualitative signs of cell atypia. Microscopy Research Technique. 2010. v. 73, p.1091-1100.
  • Kirillov V., Emeliyanova O. Differential diagnosis of follicular cancer and follicular adenoma using of an expert system based on a set of qualitative signs of cell atypia. Analytical Quantitative Cytology Histology. 2011, v.33, No5, p.253–264.
  • Kirillov V., Emeliyanova O. Differential diagnosis of follicular tumor by expert systems based on a set of quantitative features of thyrocyte nuclei and aggregates. Analytical Quantitative Cytology Histology. 2012, v.34, No2, p.86–95.
  • Kirillov V. Technology of building an expert system based on a set of quantitative features of tumor cell nuclear for diagnosing breast cancer. Diagnostic Cytopathology. 2013. v.41, No6, p.475–484

Монографии

  • Bougai A., Brik A., Chumak V., Desrosiers M., Dubovsky S., Fattibene P., Haskell E., Ivannikov A., Kirillov V., Onori S., Romanyukha A., Sholom S., Shortt K., Skvortzvov V., Stepanen-ko V., Turai I., Vatnitsky S., Wieser A. Use of electron paramagnetic resonance dosimetry with tooth enamel for retrospective dose assessment. Vienna: IAEA. 2002. P.57.

Инструкции по применению

  • Кириллов В.А., Емельянова О.А. Диагностика фолликулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной железы с помощью экспертных систем. Инструкция по применению. Минск, БГМУ, 2011. 10 С
  • Кириллов В.А., Кучуро И.И. Оценка с помощью ЭПР-дозиметрии вклада Х-лучей, используемых при диагностическом обследовании зубочелюстной системы человека, в сум-марную дозу при сочетанном с внешней гамма радиацией воздействии на эмаль зубов. Ин-струкция по применению. Минск, 2009.10 С.

Патенты

  • Кириллов В.А., Стебеняева Е.Е., Демидчик Е.П. Способ диагностики метастазов папиллярного рака щитовидной железы. Патент № 8194.  Заявлено 20.12. 2002. Выдан 03. 03. 2006. Опубликовано: Афiцыйны бюлетэнь. 2006.  № 3.  С. 49-50.
  • Кириллов В. А., Емельянова О. А.. Способ дифференциальной диагностики фолли-кулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной железы. Патент № 15693. Заявлено 09. 03. 2010. Выдан 30. 04. 2012. Опубликовано: Афицыйны бюлетэнь. 2012.  № 2.  С. 63-64.
  • Кириллов В. А., Емельянова О. А. Патент № 16582. Способ дифференциальной ци-тологической диагностики фолликулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной же-лезы. № а20100244; заявлено 19. 02. 2010; опубликовано 30.12.12. Афiцыйны бюлетэнь. 2112. №6. с.65
  • Емельянова О. А.,  Кириллов В. А. Патент № 16585. Способ диагностики  природы опухоли щитовидной железы фолликулярного строения. № а20100455; заявлено 23.03.2010; опубликовано 30.12.12. Афiцыйны бюлетэнь. 2112. №6. с.65.

Диссертации

  • Дубовский С. В. “Развитие метода оценки индивидуальных дозовых нагрузок по спек-трам электронного парамагнитного резонанса эмали зубов”. Диссертация на соискание уче-ной степени кандидата технических наук по специальности 05.26.02 – безопасность в чрез-вычайных ситуациях (при воздействии ионизирующего излучения). Научный руководитель: докт. биол. наук Кириллов В. А.. Минск. 2003.
  • Гладышев А.О. “Диагностика  рака щитовидной железы c помощью экспертной систе-мы и электронного атласа” Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицин-ских наук по специальности 14.01.12 – онкология. Научный руководитель: докт. биол. наук, доцент Кириллов В. А. Минск. 2013.

 

 Поделитесь