<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">rpmj</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Research'n Practical Medicine Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Research and Practical Medicine Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2410-1893</issn><publisher><publisher-name>"QUASAR", LLC</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17709/2409-2231-2018-5-3-11</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">rpmj-299</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Обмен опытом</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Clinical and Laboratory Observations</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Автоматизированная диагностика меланомы кожи на основе математической модели искусственной сверточной нейронной сети</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Automated skin melanoma diagnostics based on mathematical model of artificial convolutional neural network</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гаврилов</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gavrilov</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Гаврилов Дмитрий Александрович - кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэлектроники и прикладной информатики, руководитель лаборатории цифровых систем специального назначения.</p><p>141701, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry A. Gavrilovюь- PhD, associate professor of radioelectronics and applied Informatics, head of the laboratory of digital systems for special purposes MIPT.</p><p>9 Institutskiy per., Dolgoprudny, Moscow Region 141701</p></bio><email xlink:type="simple">gavrilov.da@mipt.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Закиров</surname><given-names>Э. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zakirov</surname><given-names>E. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Закиров Эмиль Ильдарович - студент, стажер лаборатории цифровых систем специального назначения.</p><p>141701, Московская область, Долгопрудный, Институтский пер., д. 9</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Emil I. Zakirov - student, intern of the laboratory of digital systems for special purposes MIPT.</p><p>9 Institutskiy per., Dolgoprudny, Moscow Region 141701</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гамеева</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gameeva</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Гамеева Елена Владимировна - кандидат медицинских наук, заместитель директора по лечебной работе.</p><p>125284,. Москва, 2-й Боткинский проезд, д. 3</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena V. Gameeva - MD, PhD, deputy director for medical work.</p><p>3, 2nd Botkinskiy proezd, Moscow 125284</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Семенов</surname><given-names>В. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Semenov</surname><given-names>V. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Семенов Владимир Юрьевич - доктор медицинских наук, профессор, главный врач Института коронарной и сосудистой хирургии.</p><p>119049, Москва, Ленинский проспект, д. 8, корп. 7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir Yu. Semenov - MD, PhD, DSc, professor, chief physician, Institute for Coronary and Vascular Surgery.</p><p>8/7 Leninskii Ave., Moscow 119049</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Александрова</surname><given-names>О. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Aleksandrova</surname><given-names>O. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александрова Оксана Юрьевна - доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по учебной работе.</p><p>129110, Москва, ул. Щепкина, д. 61/2, корп. 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Oksana Yu. Alexandrova - MD, PhD, DSc, professor, deputy director for academic aﬀ airs.</p><p>61/2, build. 1 Shchepkina str., Moscow 129110</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-4"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГАУ ВО «Московский физико-технический институт» (МФТИ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А.Герцена – филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>P.Hertsen Moscow Oncology Research Institute – Branch of the National Medical Radiology Research Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт коронарной и сосудистой хирургии ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева» Министерства здравоохранения Российской Федерации</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute for Coronary and Vascular Surgery, A.N.Bakulev National Medical Research Center of Cardiovascular Surgery of the Ministry of Health of the Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-4"><aff xml:lang="ru"><institution>ГБУЗ МО Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф.Владимирского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>M.Vladimirskiy Moscow Regional Research Clinical Institute</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>09</month><year>2018</year></pub-date><volume>5</volume><issue>3</issue><fpage>110</fpage><lpage>116</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Гаврилов Д.А., Закиров Э.И., Гамеева Е.В., Семенов В.Ю., Александрова О.Ю., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Гаврилов Д.А., Закиров Э.И., Гамеева Е.В., Семенов В.Ю., Александрова О.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Gavrilov D.A., Zakirov E.I., Gameeva E.V., Semenov V.Y., Aleksandrova O.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.rpmj.ru/rpmj/article/view/299">https://www.rpmj.ru/rpmj/article/view/299</self-uri><abstract><p>В последние 10 лет произошла революция в области компьютерного анализа изображений и распознавания образов. Современные алгоритмы компьютерного зрения сравнялись и даже в некоторых задачах превзошли возможности человека. Данный рывок во многом обязан появлению и развитию технологии глубоких сверточных нейросетей. Последние наработки в области обработки изображений и машинного обучения открывают перспективу создания систем на основе искусственных нейронных сверточных сетей, превосходящих человека в задачах классификации изображений, в частности, при решении задач анализа различных медицинских изображений. Среди наиболее перспективных применений: автоматизированное распознавание и классификация кожных заболеваний, обнаружение патологий на рентгеновских, КТ, МРТ, УЗИ-изображениях. В предлагаемом проекте сфокусируем свое внимание на диагностике заболеваний кожи человека. В настоящий момент меланома является одним из самых опасных видов злокачественных новообразований кожи с большим количеством смертельных исходов из-за быстрого метастазирования, с трудом поддается лечению. Развитие технологий компьютерного зрения позволило разработать системы технического зрения, позволяющие осуществлять детектирование и классификацию кожных заболеваний с качеством, сопоставимым и в ряде случаев превышающим значения, достигаемые человеком. В данной работе авторы предлагают алгоритм для первичной диагностики меланомы кожи на основе глубоких нейронных сетей, достигающий точности определения меланомы в 91% на дерматоскопических изображениях. В настоящий момент алгоритм реализован программно и используется в тестовой версии онлайн-системы детектирования и классификации кожных заболеваний, доступной по адресу skincheckup.online. Благодаря данной разработке открывается перспектива значительного увеличения доли населения, подвергающегося профилактическому осмотру на предмет наличия кожных заболеваний. Наравне с этим, дополнительный источник информации для профильных специалистов также может сыграть роль в постановке верного диагноза.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In the last 10 years there has been a revolu on in the ﬁ eld of computer image analysis and pa ern recogni on. Modern algorithms of computer vision equaled and even in some problems surpassed human capabili es. This jerk is largely due to the emergence and development of the technology of deep convolu onal neural networks.</p><p>Recent developments in the ﬁ eld of image processing and machine learning open up the prospect of crea ng systems based on ar ﬁ cial neural convolu onal networks, superior to humans in problems of image classiﬁ ca on, in par cular, in solving problems of analysis of various medical images. Among the most promising applica ons: automated recogni on and classiﬁ ca on of skin diseases, detec on of pathologies on X-ray, CT, MRI, ultrasound imaging. In the proposed project, we will focusour a en on on the diagnosis of human skin diseases.</p><p>At the moment, melanoma is one of the most dangerous types of malignant tumors of the skin with a lot of deaths due to rapid metastasis, which is diﬃcult to treat. The development of computer vision technology has allowed the development of technical vision systems that allow detec on and classiﬁ ca on of skin diseases with a quality that is comparable and in some cases exceeds the values a ained by man.</p><p>In this paper, the authors propose an algorithm for the primary diagnosis of skin melanoma based on deep neural networks, achieving an accuracy of 91% for melanoma in dermatoscopic images. At the moment, the algorithm is implemented programma cally and is used in the test version of the online system for detec ng and classifying skin diseases, available at skincheckup.online.</p><p>Thanks to this development, the prospect of a signiﬁ cantincrease in the propor on of people subjected to preven ve examina on for the presence of skin diseases opens up. Along with this, an addi onal source of informa on for specialized professionals can also play a role in seng the right diagnosis.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>автоматизированная классификация кожных заболеваний</kwd><kwd>нейросеть</kwd><kwd>системы технического зрения</kwd><kwd>нейронная сеть глубокого обучения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>automated classification of skin diseases</kwd><kwd>neural network</kwd><kwd>vision systems</kwd><kwd>deep learning neural network</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фрадкин C.З., Залуцкий И.В. Меланома кожи. Минск: Беларусь, 2000, 221 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fradkin CZ, Zalutskii IV. Melanoma kozhi. Minsk: Belarus, 2000, 221 p. (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">World Health Organization. 2014. pp. Chapter 5.14. Доступно по: https://inovelthng.files.wordpress.com/2016/11/world-cancerreport.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">World Health Organization. 2014. pp. Chapter 5.14. Available at: https://inovelthng.files.wordpress.com/2016/11/world-cancerreport.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Binder M, Schwarz M, Winkler A, Steiner A, Kaider A, Wolﬀ K, Pehamberger H. “Epiluminescence microscopy. A useful tool for the diagnosis of pigmented skin lesions for formally trained dermatologists. Arch Dermatol. 1995 Mar;131(3):286-91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Binder M, Schwarz M, Winkler A, Steiner A, Kaider A, Wolﬀ K, Pehamberger H. “Epiluminescence microscopy. A useful tool for the diagnosis of pigmented skin lesions for formally trained dermatologists. Arch Dermatol. 1995 Mar;131(3):286-91.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">American Melanoma Foundation. Доступно по: https://www.myamf.org/melanoma-prevention/#ABCDE’s%20of%20Melanoma</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">American Melanoma Foundation. Available at:  https://www.myamf.org/melanoma-prevention/#ABCDE’s%20of%20Melanoma</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shivangi J, Vandana J, Nitin P. Computer Aided Melanoma Skin Cancer Detection Using Image Processing. Procedia Computer Science. 2015;48:735-40. DOI: 10.1016/j.procs.2015.04.209</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shivangi J, Vandana J, Nitin P. Computer Aided Melanoma Skin Cancer Detection Using Image Processing. Procedia Computer Science. 2015;48:735-40. DOI: 10.1016/j.procs.2015.04.209</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ISIC, “ISIC Archieve: The International Skin Imaging Collaboration: Melanoma Project,” ISIC, 5 Jan 2016. [Online]. Available: https://isic-archive.com/#. [Accessed 20 Jan 2016].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ISIC, “ISIC Archieve: The International Skin Imaging Collaboration: Melanoma Project,” ISIC, 5 Jan 2016. [Online]. Available: https://isic-archive.com/#. [Accessed 20 Jan 2016].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">An Overview of Melanoma Detection in Dermoscopy Images Using Image Processing and Machine Learning. Доступно по: https://www.researchgate.net/publication/299612436_An_Overview_of_Melanoma_Detection_in_Dermoscopy_Images_Using_Image_Processing_and_Machine_Learning</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">An Overview of Melanoma Detection in Dermoscopy Images Using Image Processing and Machine Learning. Доступно по: https://www.researchgate.net/publication/299612436_An_Overview_of_Melanoma_Detection_in_Dermoscopy_Images_Using_Image_Processing_and_Machine_Learning</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gavrilov DA. Artifical intelligence-Al image recognition for helthcare. 16 AMWC. Monaco, 2018. P. 84-85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov DA. Artifical intelligence-Al image recognition for helthcare. 16 AMWC. Monaco, 2018. P. 84-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gavrilov DA. Artificial Intelligence based skin lesions photo recognition. AMEC LIVE and VISAGE Joint Meeting. Monaco, 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov DA. Artificial Intelligence based skin lesions photo recognition. AMEC LIVE and VISAGE Joint Meeting. Monaco, 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
