TY - JOUR

T1 - Автоматическое получение «упрощенной лейкоцитарной формулы» методами проточной цитофлуориметрии и кластерного анализа

AU - Орехов, Андрей Владимирович

AU - Шишкин, Виктор Иванович

AU - Кудрявцева, Галина Васильевна

AU - Павилайнен, Галина Вольдемаровна

AU - Шишкин, Виктор Викторович

AU - Людкевич, Николай Сергеевич

PY - 2023/12

Y1 - 2023/12

N2 - Лейкоцитарная формула - это процентное отношение основных групп белых клеток крови (лейкоцитов). По морфологическим признакам среди лейкоцитов можно выделить три субпопуляции: лимфоциты, моноциты и гранулоциты, последние разделяют на нейтрофильные, эозинофильные и базофильные клетки. Автоматическая типологизация белых клеток крови является нерешенной задачей, поэтому при их цитометрическом исследовании подсчет количества клеток в различных субпопуляциях лейкоцитов фактически производится вручную, что, в свою очередь, обусловливает субъективность эксперимента и большие значения погрешностей при вычислениях. Для решения проблемы автоматической типологизации белых клеток крови предпринимались попытки использования методов кластерного анализа. В вычислительных экспериментах было показано, что применение стандартных алгоритмов, таких как метод К-средних, EM-алгоритм, DBSCAN и т.~п., неэффективно. За последние годы опубликовано большое количество исследовательских работ, в которых описываются специализированные алгоритмы кластеризации для обнаружения и определения субпопуляций белых клеток крови, некоторые из них нашли практическое применение, но по-прежнему актуальными остаются проблемы, связанные с наличием значительного количества шумов и с различной плотностью распределения данных при кластеризации лейкоцитов методами проточной цитометрии. Рассматривается подход к построению стратегии автоматического выделения лимфоцитов, моноцитов и гранулоцитов при помощи модифицированного агломеративного центроидного метода кластеризации. Обсуждаются результаты вычислительных экспериментов.

AB - Лейкоцитарная формула - это процентное отношение основных групп белых клеток крови (лейкоцитов). По морфологическим признакам среди лейкоцитов можно выделить три субпопуляции: лимфоциты, моноциты и гранулоциты, последние разделяют на нейтрофильные, эозинофильные и базофильные клетки. Автоматическая типологизация белых клеток крови является нерешенной задачей, поэтому при их цитометрическом исследовании подсчет количества клеток в различных субпопуляциях лейкоцитов фактически производится вручную, что, в свою очередь, обусловливает субъективность эксперимента и большие значения погрешностей при вычислениях. Для решения проблемы автоматической типологизации белых клеток крови предпринимались попытки использования методов кластерного анализа. В вычислительных экспериментах было показано, что применение стандартных алгоритмов, таких как метод К-средних, EM-алгоритм, DBSCAN и т.~п., неэффективно. За последние годы опубликовано большое количество исследовательских работ, в которых описываются специализированные алгоритмы кластеризации для обнаружения и определения субпопуляций белых клеток крови, некоторые из них нашли практическое применение, но по-прежнему актуальными остаются проблемы, связанные с наличием значительного количества шумов и с различной плотностью распределения данных при кластеризации лейкоцитов методами проточной цитометрии. Рассматривается подход к построению стратегии автоматического выделения лимфоцитов, моноцитов и гранулоцитов при помощи модифицированного агломеративного центроидного метода кластеризации. Обсуждаются результаты вычислительных экспериментов.

KW - лейкоцитарная формула

KW - проточная цитометрия

KW - кластерный анализ

KW - марковский момент

KW - метод наименьших квадратов

U2 - 10.21638/11701/spbu10.2023.404

DO - 10.21638/11701/spbu10.2023.404

M3 - статья

VL - 19

SP - 351

EP - 365

JO - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА. ИНФОРМАТИКА. ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ

JF - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА. ИНФОРМАТИКА. ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ

SN - 1811-9905

IS - 4

ER -