КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-25-00482
НазваниеРазработка метода гиперспектральной диагностики гиперплазии сосудов и нарушений мезентериального кровотока
Руководитель Шуплецов Валерий Витальевич
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" , Орловская обл
Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-602 - Физические методы медицинской диагностики. Томография
Ключевые слова гиперспектральная визуализация, диффузно-отраженное излучение, инфантильные гемангиомы, ишемия кишечной стенки, нейронные сети, машинное обучение
Код ГРНТИ76.13.21
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
В случае успеха результаты проекта могут иметь важное значение для здравоохранения и медицинской диагностики, а это, в свою очередь, может иметь высокий социальный эффект в ближайшие 10-15 лет. Достижением проекта может стать интеграция разработанной системы в рутинную хирургическую практику и кабинет детского терапевта. Весьма вероятно, что при использовании в качестве платформы предлагаемый метод проложит путь для дальнейших исследований в различных соответствующих стратегически важных областях, включая различные отрасли биомедицины, биосенсинга, агропромышленности и др.
Проект позволит получить новые научные знания в области доброкачественных новообразований и нарушений кровообращения кишечной стенки. Предлагаемый проект позволит консолидировать исследования междисциплинарной группы на национальном и международном уровнях. Конечная прикладная цель проекта заключается в передаче знаний и опыта не только научному сообществу, но и промышленным партнерам. По результатам работы над проектом будет рассмотрена возможность осуществить внедрение разработанной методологии в производственную деятельность ООО «БИОФОТОНИКА», ООО НПП «ЛАЗМА», ООО «НПП «Астрон Электроника», ООО «НТЦ Волоконно-оптических Устройств», ООО «Медицинские Системы Визуализации». Полученные передовые новые знания и методики будут использованы в учебном процессе ОГУ имени И.С. Тургенева для подготовки бакалавров и магистров по направлению «Биотехнические системы и технологии» и специалистов по направлению «Лечебное дело».
Проведение предложенных фундаментальных научных исследований позволит получить и развить компетенции, способные в дальнейшем обеспечить развитие высокотехнологичного конкурентоспособного медицинского оборудования в РФ. Результаты, полученные в ходе проекта, будут опубликованы в ведущих российских и международных журналах, индексируемых в Web of Science и Scopus и доведены до сведения мировой научной общественности на всероссийских и международных форумах по тематике проекта.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
За отчетный период получены следующие результаты:
1. Разработана экспериментальная гиперспектральная система, адаптированная для клинического применения.
2. Разработаны алгоритмы восстановления карт кровенаполнения и оксигенации в поверхностных слоях ткани диагностируемой области по полученным гиперспектральным изображениям с использование нейронной сети.
3. Разработаны алгоритмы классификации степени ишемии кишечной стенки и сегментации соответствующих областей по полученным гиперспектральным изображениям с использованием методов машинного обучения.
4. Разработаны фантомы, имитирующие оптические свойства биологических тканей.
5. Система и алгоритмы обработки данных верифицированы в экспериментах с фантомами.
6. Система и алгоритмы обработки данных верифицированы в экспериментах с лабораторными животными.
По результатам проведённых исследований в первый год выполнения проекта опубликовано 10 работ, в том числе 2 статьи в журналах, индексируемых БД Scopus/Web of Science. Результаты исследований по проекту доложены на 3 международных и 3 Всероссийских конференциях и конгрессах: V Конгресс Молодых Ученых, Федеральная территория Сириус 27-30 ноября 2025 г.; 18-ая международная конференция «Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации», Суздаль 15-18 сентября 2025г.; Всероссийская научная конференция с международным участием «Невская фотоника – 2025», Санкт-Петербург 13-18 октября 2025 г.; Всероссийская конференция OrelBioMed: «Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики», Орёл 11-13 сентября 2025 г.; Международная научная конференция «Системы и технологии цифровой медицины» – STDH-2025 Санкт-Петербург 2-6 июня 2025 г.; XIV Конгресс молодых ученых ИТМО, Санкт-Петербург 7-11 апреля 2025 г.
В 2025 году командой проекта выполнены заявленные показатели по публикационной активности и сделан существенный задел для работ на 2026 год.
Сведения о данном проекте (объявления, новости, опубликованные статьи, постеры, фотографии экспериментальных исследований и т.д.) публикуются на сайте научно-технологического центра биомедицинской фотоники ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», а также в соответствующем аккаунте YouTube по адресам:
http://www.bmecenter.ru
https://www.youtube.com/user/BmeCenterOrel
Ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет, посвященные проекту:
«Разработки грантополучателей РНФ на V Конгрессе молодых ученых», публикация от 9.12.2025 (https://www.rscf.ru/news/found/vystavka-razrabotok-grantopoluchateley-rnf-na-v-kongresse-molodykh-uchenykh/); «Новые публикации ученых НТЦ биомедицинской фотоники в журналах «Journal of Biomedical Optics» и «Journal of Biomedical Photonics & Engineering»», публикация от 7.11.2025 (https://www.bmecenter.ru/ru/node/874); «Наука ближе, чем кажется», публикация от 21.05.2025 (https://vkvideo.ru/video-121516577_456241360); «Наука, которая помогает врачам», публикация от 16.05.2025 (https://vkvideo.ru/video-121516577_456241342); «Победа научного коллектива университета в конкурсе РНФ», публикация от 3.12.2024 (https://bmecenter.ru/ru/node/874)
Публикации
1.
Шуплецов В.В., Горюнов И.А., Адаменков Н.А., Мамошин А.В., Потапова Е.В., Дунаев А.В., Дрёмин В.В.
Hyperspectral and machine-learning-based classification of ischemic intestinal tissue
Journal of Biomedical Optics, Journal of Biomedical Optics 30(11), 116001 (31 October 2025). https://doi.org/10.1117/1.JBO.30.11.116001 (год публикации - 2025)
10.1117/1.JBO.30.11.116001
2.
Горюнов И.А., Шуплецов В.В., Адаменков Н.А., Мамошин А.В., Потапова Е.В., Дунаев А.В., Дрёмин В.В.
Hyperspectral Image Segmentation and Clustering for Intraoperative Diagnosis of Intestinal Ischemia
Journal of Biomedical Photonics & Engineering, Journal of Biomedical Photonics & Engineering, Vol. 11, Issue 4, Article number 040301 (2025) (год публикации - 2025)
10.18287/JBPE25.11.040301
3.
Шуплецов В.В.
Обзор технических реализаций и алгоритмов обработки результатов гиперспектральных измерений при изучении ишемических повреждений
Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2025. – № 5(373). – С. 126-134. – DOI 10.33979/2073-7408-2025-373-5-126-134. (год публикации - 2025)
10.33979/2073-7408-2025-373-5-126-134
4. Горюнов И.А., Шуплецов В.В., Адаменков Н.А., Мамошин А.В., Потапова Е.В., Дрёмин В.В. Методы машинного обучения для оценки ишемического повреждения кишечной стенки Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : Сборник трудов Всероссийской конференции, Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : Сборник трудов Всероссийской конференции, Орёл, 11–13 сентября 2025 года. – Орёл: Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева, 2025. – С. 24. (год публикации - 2025)
5. Горюнов И.А., Шуплецов В.В., Адаменков Н.А., Мамошин А.В., Потапова Е.В., Дунаев А.В., Дрёмин В.В. Использование методов машинного обучения для оценки ишемического повреждения кишечной стенки Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации : Труды XVIII Международной научно-технической конференции, Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации: труды XVII Международной научно-технической конференции, Суздаль, 15-18 сентября 2025 / М.: НТЦ УП РАН, 2025. – С. 301-305. (год публикации - 2025)
6. Шуплецов В.В. Метод и устройство гиперспектральной визуализации для диагностики гиперплазии сосудов и нарушений мезентериального кровотока Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : Сборник трудов Всероссийской конференции, Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : Сборник трудов Всероссийской конференции, Орёл, 11–13 сентября 2025 года. – Орёл: Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева, 2025. – С. 69 (год публикации - 2025)
7. Локтионов А.И., Якименко И.Л., Русина Е.В., Шуплецов В.В. Изучение влияния функциональных тестов на микроциркуляцию тканей методом гиперспектральной визуализации Физика и инженерия. Энергоэффективные инженерные системы и технологии СПГ, Физика и инженерия. Энергоэффективные инженерные системы и технологии СПГ : Тезисы научных работ XIV Конгресса молодых ученых Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 07–11 апреля 2025 года. – Санкт-Петербург: Национальный исследовательский университет ИТМО, 2025. – С. 460-461 (год публикации - 2025)
8. Адаменков Н.А., Шуплецов В.В., Горюнов И.А., Мамошин А.В., Потапова Е.В., Дунаев А.В., Дрёмин В.В. Инновационные методы оптической диагностики в оценке жизнеспособности кишечной стенки Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : Сборник трудов Всероссийской конференции, Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : Сборник трудов Всероссийской конференции, Орёл, 11–13 сентября 2025 года. – Орёл: Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева, 2025. – С. 10. (год публикации - 2025)
9. Новикова О.А., Легостаев А., Шуплецов В.В. Возможности метода гиперспектральной визуализации по определению локальных изменений кровотока Физика и инженерия. Энергоэффективные инженерные системы и технологии СПГ, Физика и инженерия. Энергоэффективные инженерные системы и технологии СПГ : Тезисы научных работ XIV Конгресса молодых ученых Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 07–11 апреля 2025 года. – Санкт-Петербург: Национальный исследовательский университет ИТМО, 2025. – С. 503-504 (год публикации - 2025)
10. Горюнов И.А., Шуплецов В.В., Адаменков Н.А., Мамошин А.В., Потапова Е.В., Дрёмин В.В. Метод гиперспектральной визуализации для интраоперационной оценки ишемических повреждений кишечной стенки Невская фотоника-2025. Всероссийская научная конференция с международным участием. Сборник научных трудов (13-18 октября 2025 г.), Невская фотоника-2025. Всероссийская научная конференция с международным участием. Сборник научных трудов (13-18 октября 2025 г.) / под ред. д.ф.-м.н. Цыпкина А.Н. – СПб.: Университет ИТМО, 2025. – С. 222. (год публикации - 2025)