Федеральное государственное автономное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

Уральский федеральный университет

имени первого президента Российской Федерации Ельцина Б.Н.

Кафедра вычислительной техники

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ Зав. кафедрой, д.т.н., профессор

Гольдштейн С. Л.

« » 2013 г.

Развитие информационной системы 3d визуализации сложных динамических объектов в пульмонологии

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Пояснительная записка

Научный руководитель С.Э. Маркина Научный консультант Д.А.Черняев

Нормоконтролер, к.т.н. В. В. Ковалев

Студент гр. ФтМ-210803 Д.Ю. Великанов

Екатеринбург 2013

Реферат

Целью создание информационной системы оптимально решающей поставленные задачи, для оптимизации восприятия информации реализовать 3D представление данных.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Проанализировать существующие в настоящее примеры систем решающих аналогичные задачи;

• Проанализировать существующие в настоящее время новые технологии в разработке систем визуализации медицинских данных;

• Произвести отбор аналогов из существующих систем с последующим выделением прототипа;

• Разработать пакет моделей на создание информационной системы;

• Разработать проект информационной системы и скомпилировать ее с программным путем;

• Произвести внедрение системы в опытную эксплуатацию;

• Провести оценку эффективности внедрения информационной системы на основе исходной информации.

Объектом исследования является представление медицинских данных в пульмонологии с целью улучшения точности диагностики.

Предметом исследования является информационная система визуализации медицинских данных.

Методы исследований. Для разработки программного обеспечения использовались языки структурного и объектно-ориентированного программирования, методы проектирования информационных технологий.

Содержание

Обозначения и сокращения 4

Введение 5

1Проблематика развития системы 3d визуализации медицинской информации в пульмонологии. 6

1.1Ключевые слова и направления для информационного поиска 6

1.2 Технология поиска информации 8

1.3 Обзор найденной информации 13

1.3.1 Обзор информационных систем визуализации мед информации. 13

1.4.1 Выбор критериев оценки 18

1.4. Оценка аналогов 23

Ранг прототипа 25

Название 25

Прототип 25

Доработка 25

1 25

Информационная система 3D визуализации в пульмонологии 25

МeVisLab 25

Необходима оптимизация системы под нуждызаказчика 25

2 25

Интерфейс 25

3d Doctor 25

Упрощение интерфейса, реализация просмотра высококачественной графики 25

Модуль построения моделей 25

МeVisLab 25

Автоматизация построения моделей, реализация наложения фильтров 25

Модуль численного анализа данных 25

МeVisLab 25

Автоматизация алгоритмов, интеграция с базой знаний 25

Модуль накопления знаний и опыта 25

3D slicer 25

Реализация накопления и формализации опыта и знаний с возможностью последующего применения 25

1.5 Заключение по выбору прототипа 25

1.6 Критика прототипа 26

1.7 Результаты и выводы по главе 1 26

2Моделирование информационной системы 3d визуализации медицинской информации в пульмонологии 28

2.1 Концептуальная модель 28

2.1.1 Общая концептуальная модель информационной системы 3d визуализации медицинской информации в пульмонологии 29

2.1.2 Базово-уровневая модель информационной системы 3d визуализации медицинской информации в пульмонологии 29

2.3. Математическая модель 31

2.4 Алгоритмические модели 33

3 Проектирование сценария построения многомерных моделей сложных динамических объектов по медицинским данным 35

3.1 Внешнее проектирование 35

3.1.1 Обзор проблемы 35

3.1.2 Целеполагание 35

3.2 Внутреннее проектирование 36

3.2.1 Выбор метафоры программирования 36

3.2.2 Выбор средств программирования 36

3.2.3 Проектирование системы 3D визуализации медицинских данных в пульмонологии 37

3.3 Результаты и выводы по главе 3 40