Цвет здоровья

Белорусский ученый разработал уникальные алгоритмы, которые помогут при диагностике ракаМногие из нас видели томографические снимки — если не в жизни, то хотя бы по телевизору. Мутное черно-белое изображение, похожее на засвеченную пленку, — для человека, далекого от медицины. “Карта” внутренних органов, которая ясно показывает ход болезни и позволяет скорректировать лечение, — для врача. За восемь лет научных исследований сотрудник Объединенного института проблем информатики НАН Алексей Белоцерковский просмотрел сотни таких снимков. Хотя в мире уже существуют методы компьютерной обработки и анализа медицинских изображений, 30-летний Алексей нашел свою нишу: его алгоритмы “чувствуют” цвета. Там где мы с вами видим черное и белое, ученый оперирует более чем двумястами оттенками...

Сложные алгоритмы работают так: изображение сегментируется — разделяется на однородные области (клетки, контуры), программа анализирует характеристики. В дальнейшем система будет сравнивать их с предыдущими результатами, хранящимися в базе данных, что позволит поставить диагноз: доброкачественная опухоль или злокачественная, а также покажет, как развивается процесс и какие шаги следует предпринять.
При этом не требуется дополнительного оборудования — комплекс включает в себя компьютер с программным обеспечением и электронный микроскоп либо томограф.
— В своей диссертации я предложил на основании цвета выделять характеристики объекта, — говорит Алексей, — Ведь цвет по своей сути тоже информация, и не учитывать ее — роскошь.
Алгоритмы решают важную проблему: цвет препаратов, которые врач видит в микроскоп, может искажаться на экране монитора — поэтому правильная цветопередача особенно важна при постановке диагноза. Наконец, программа делает работу удобнее: расплывчатые снимки она превращает в четкие и контрастные.
Эти алгоритмы — хорошее подспорье для врачей, ведь они избавляют их от рутинной работы. Конечно, специалист определит разницу между снимками, но программа сделает это быстрее. В итоге решение будет принимать все равно человек — в том числе опираясь на полученные компьютерные данные.
Система уже внедрена в нескольких лабораториях, в том числе в РНПЦ детской онкологии и гематологии.
— Когда я готовил научные статьи, то писал обоснование — перспективное направление и так далее... Но во время встреч с медиками в центре детской онкологии, когда видишь детей, которые прошли облучение, становится не по себе. Может, это и пафосно звучит, но удесятеряется желание работать, чтобы им помочь. Думаешь: пусть этому ребенку будет сделано меньше обследований, ведь частая томография или избыточная химиотерапия здоровья не прибавляет...
Птенец гнезда Абламейко
Несмотря на вполне “медицинскую” сферу интересов, Алексей по образованию не медик, а программист — он окончил факультет робототехники БНТУ, а потом аспирантуру при Объединенном институте проблем информатики НАН Беларуси. Молодой ученый продолжил семейную династию: наукой занимались его дед и прадед, родители работают в Национальной академии наук. Впрочем, по словам Алексея, никто его на эту стезю “не толкал”:
— “Знакомство” с наукой началось, когда был еще ребенком: рисовал каракули на папиной кандидатской диссертации! — смеется Алексей.
Студентом Белоцерковский всерьез заинтересовался Интернетом — тогда, в конце 90-х годов прошлого века, многие сетевые технологии только начинали развиваться в Беларуси. Дипломную работу Алексей посвятил вопросам передачи изображений по выделенному JAVA-каналу.
— Возможно, ключевое слово работы “изображение” и определило мою судьбу, — рассказывает ученый. — Я попал к Сергею Владимировичу Абламейко — вокруг него выросла целая школа анализа изображений, очень сильная.
Профессор Абламейко разглядел молодой талант и порекомендовал Алексею заняться интересным направлением, а впоследствии стал соавтором многих его работ.
Поверить информатикой гармонию
Сейчас Алексей Белоцерковский “вживается” в роль руководителя одного из самых важных отделов института — международных связей и маркетинга. На этот пост самого молодого сотрудника отдела назначили еще летом. Опыт общения с иностранными domini professores имеется — Алексей стажировался в Аахене, несколько месяцев работал в Берлине. В цикле своих работ ученый использовал наработки заграничных коллег, в то же время его статьи публиковались в сборниках материалов ведущих международных конференций.
— Одно из возможных применений моих наработок в будущем — реставрация картин, — объясняет Алексей. — Точная цветопередача при оцифровке здесь особенно важна. Причем математические алгоритмы, возможно, пригодятся не только при сохранении электронной копии, но и при реставрации оригинала.
Еще одна область применения — анализ снимков со спутника. Орбитальный аппарат делает фотографии, состоящие из тысяч слоев, поэтому обработать их не так-то просто. А по малейшим колебаниям тона можно, к примеру, определить спелость злаков на полях.
— Кроме того, перед учеными всегда стояла задача качественной реконструкции органов, — убежден специалист. — Когда из множества снимков программа создает трехмерную компьютерную модель какого-нибудь органа, например печени, без алгоритмов обработки изображений тут не обойтись. Так что в любом случае работы предстоит еще очень много...

Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter