Выявление патологических клеток при заболеваниях лёгких с помощью методов машинного обучения

Информатика Экономика Управление - Informatics Economics Management, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.47813/2782-5280-2025-4-4-3040-3047
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

В статье рассматривается применение методов машинного обучения для автоматизированного выявления патологических клеток и структурных изменений лёгочной ткани на основе компьютерно-томографических изображений. Актуальность исследования обусловлена высокой распространённостью заболеваний лёгких и необходимостью ранней, точной и объективной диагностики, особенно в условиях роста объёмов медицинских данных и ограниченных ресурсов клинической практики. Традиционная интерпретация КТ-снимков требует значительных временных затрат и подвержена влиянию человеческого фактора, что стимулирует внедрение интеллектуальных систем поддержки принятия решений. В работе предложен комплексный подход, включающий многоэтапную предварительную обработку изображений (нормализация, подавление шумов, контрастное усиление, сегментация лёгочной ткани), а также применение и сравнительный анализ различных моделей машинного обучения. В качестве основных алгоритмов использованы конволюционные нейронные сети (CNN), метод опорных векторов (SVM) и ансамблевый метод Random Forest. Для оценки эффективности моделей применялись метрики Accuracy, Precision, Recall, F1-score и ROC-AUC. Экспериментальные результаты показали, что наилучшие показатели точности и устойчивости демонстрируют модели на основе CNN, способные автоматически извлекать сложные пространственно-текстурные признаки патологий. Полученные данные подтверждают перспективность использования методов машинного обучения для повышения качества диагностики заболеваний лёгких и могут быть использованы при разработке клинических систем автоматизированного анализа медицинских изображений.