Вариантная и трехмерная (3D) анатомия внутриорганных сосудов почек человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Везирханов Абуселим Загидович

• Везирханов Абуселим Загидович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Везирханов Абуселим Загидович

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Анатомия внутриорганного артериального русла почки человека

1.2 Анатомия интраорганных венозных сосудов почек человека

1.3 Топографо-анатомические особенности строения артериальных и венозных сосудов почек человека

1.4 Использование современных методов 3D-диагностики при изучении прижизненной анатомии внутриорганного сосудистого русла почки человека

1.5 Виртуальное предоперационное планирование

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Локальные особенности алгоритма поиска

3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Трехмерная (3D) анатомия и топографо-анатомические особенности венозных сосудов почек по отношению к ветвям ПА

3.2 Трехмерная (3Б) анатомия типов ветвления интраорганных артериальных и слияния венозных сосудов почек человека

3.3 Трехмерно-количественный анализ артериального и венозного русла почки с выявлением в паренхиме зон артериального кровоснабжения и венозного оттока

3.4 Разработка алгоритма по созданию 3Б-диагностического ПО

для выявления артериальных и венозных сосудов почки с использованием информационных 3Б-технологий

4 ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вариантная и трехмерная (3D) анатомия внутриорганных сосудов почек человека»

Актуальность исследования

Изучением сосудистой архитектоники почки человека занимались многие отечественные и зарубежные исследователи [10; 22; 30; 53; 57; 58; 67; 68; 70; 127; 131; 132; 163; 168]. Один из актуальных вопросов, интересующих исследователей заключается в уровне соответствия хода и топографии артерий и вен почек [19; 22; 53; 105]. Ряд ученых предполагают наличие несоответствия между количеством вен и артерий вследствие присутствия определенных топографо-анатомических особенностей [35; 73]. Другие исследователи полагают, что количество артерий превалируют над количеством вен и знание данной особенности очень важно при выполнении оперативного вмешательства [33; 67]. Однако следующие авторы утверждают, что вены почек повторяют ход артерий [19; 105; 136; 175].

При сравнительном анализе вен и артерий внутриорганного отдела почек С.С. Михайловым и соавт. [67] было отмечено, что более сложная организация выявляется у вен.

Далее из обзора литературы нам стало известно, что почти отсутствуют сведения о вариантах распределения бассейнов ветвей почечной артерии (ПА) и вены в паренхиме почки [51; 161], что важно в урологической и онкологической практике. Данная информация могла бы иметь огромное значение при выявлении в почках зон локального венозного метастазирования [1; 143; 160].

Сегодня в урологическую практику постепенно внедряются новые 3D-технологии и диагностические виртуальные методики исследования пациентов и планирования различных операций с использованием информационных 3D-технологий [1; 4; 21; 22; 27; 29; 47; 57; 64; 65; 67; 71; 72; 78; 90; 130; 126; 167]. Начало 2000 года ознаменовалось внедрением в практику методов оперативного вмешательства с использованием 3D - виртуального моделирования.

Наиболее значимые этапы внедрения 3D-технологий были продемонстрированы в области онкоурологии [1; 4; 64; 70; 103; 155; 156; 161].

Для построения виртуальной 3D-модели сосудов почки использовались данные компьютерной томографии (КТ) и мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) [28; 55; 64; 70; 115; 170].

Обработка биомедицинских изображений и снимков на предоперационном этапе является перспективным направлением 3Б-технологий. Их детальный анализ позволяет получить всю необходимую информацию об архитектонике почечной ткани еще до вмешательства [1; 4; 64].

Компьютерно-томографическое исследование (КТ) позволило клиницистам получить информацию о главных сосудах почек [55; 65; 131; 162]. Однако, из сведений литературы нам стало известно, что недостатком компьютерно-томографического исследования данных сосудов является то, что лучевой диагност получает разобщенные сведения об артериальном и венозном русле почки человека, то есть отсутствует одномоментная их визуализация [7]. Сложности получения истинной информации о топографо-анатомических особенностях строения артерий и вен почки, о вариантах распределения бассейнов ветвей ПА и зон венозного дренирования паренхимы почки обуславливают актуальность данного вопроса [143; 160].

Таким образом, анализ литературы показал, что еще не до конца выяснены вопросы, касающиеся топографо-анатомических особенностей строения артериальных сосудов почек по отношению к венам, как в ее воротах, так и внутри органа. В доступной литературе приведены скудные, а порой и противоречивые данные о зонах венозного оттока от почки в зависимости от вариантов артериального кровоснабжения органа, что требует конкретизации и в дальнейшем послужит основой для повышения эффективности выполнения органосохраняющих операций и сегментарных резекций по удалению опухолей почки с учетом локального метастазирования и уменьшения числа послеоперационных кровотечений [1; 143; 160].

Цель - раскрыть закономерности пространственной и уровневой организации интраорганного артериального и венозного русла почки человека, а также возможности их прижизненной трехмерной SD-визуализации.

Задачи исследования:

1. Изучить вариантную анатомию и топографо-анатомические особенности венозных сосудов почек соответственно ветвям почечной артерии по данным полихромных коррозионных препаратов артериальных и венозных сосудов почек человека.

2. На полихромных коррозионных препаратах артериальных и венозных сосудов почек человека провести трехмерный (3D) анализ типов ветвления интраорганных артериальных и слияния венозных сосудов почек человека.

3. В компьютерной программе провести трехмерно-количественный анализ артериального и венозного русла почки с выявлением в паренхиме зон артериального кровоснабжения и венозного оттока.

4. Создать пошаговый алгоритм для разработки программного обеспечения (ПО) предоперационного виртуального 3D-моделирования артериальных и венозных сосудов почек пациентов.

Научная новизна исследования

Впервые в работе выполнен комплексный анализ индивидуальной изменчивости артериальных и венозных сосудов почки с определением 5 наиболее часто встречающихся вариантов деления ПА и 5 вариантов формирования почечной вены (ПВ).

Выявлены 17 вариантов и 21 тип деления артериальных и слияния венозных сосудов почек человека. Установлены ди - и трихотомический варианты деления почечных артерий на зональные артерии - «A. (zonal)» (II), формирующие 3 группы артериальных бассейнов.

Выявлены 3 группы почек с вентральными и дорсальными артериальными бассейнами, которые имеют 3 варианта венозного оттока. Установлены 2 группы почек с верхне- и нижнеполюсной артериальными бассейнами, которые также имеют 3 варианта венозного оттока.

Впервые научно-исследовательские организации для проведения своих исследований получат новую информацию о вариантной анатомии артериальной и венозной системы почки, об особенностях локального кровоснабжения и венозного оттока от ее зон при различных вариантах ветвления артерий и слияния вен, что в последующем можно внедрить в научный и учебный процесс.

Впервые получены новые закономерности о вариантах ветвления артерий почки и особенностях их топографии в паренхиме, которые выявляют новые анатомо-топографические особенности расположения этих сосудов в зонах почки, что будут использоваться для оценки данных клинических методов исследования и проведения хирургических манипуляций на почке при выполнении сегментарных резекций.

Учитывая различные варианты и типы строения артериальных и венозных сосудов почки создан алгоритм для разработки ПО трехмерного моделирования венозного русла почки у онкологических больных с последующей 3Б-визуализацией зоны локального венозного оттока при метастазировании из опухолевого очага, который позволит эффективно диагностировать и заранее планировать ход оперативного вмешательства.

Научно-практическая значимость

Разработан и внедрен пошаговый алгоритм для последующего создания нового вида научно-технической продукции - это инновационное программное обеспечение «3D-ONCONEFROS», для получения новой диагностической информации, что не выявлялось раннее и не под силу современным методам лучевого исследования (компьютерная томография, мультиспиральная компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, УЗИ и т.д.), что приведет к прогрессивным сдвигам в медицинской отрасли и 3D-технологии (Получено авторское свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022619763 от 26.05.2022 г.).

Определены перспективы практического использования результатов диссертационного исследования в практической деятельности урологов и

онкологов, где планируемое инновационное программное обеспечение будет моделировать венозное русло почки оперируемых пациентов в зависимости от индивидуального строения артериального русла почки, что сегодня является востребованным в клинической диагностике, а именно в онкологической практике для выявления в трехмерном (3D) формате точной локализации раковой опухоли почек в том или ином сегменте.

Создана трехмерно-пространственная модель артериального и венозного русла почки в зависимости от вариантов деления и типов ветвления внутриорганного артериального и слияния венозного русла почки человека, составляющая основу для дальнейшей разработки программного обеспечения с целью уточнения имеющихся методов лучевой диагностики и оперативного лечения патологии почек.

Представлены результаты, доказывающие закономерности уровневой и пространственной организации архитектоники артериальной и венозной системы почки человека в зависимости от магистрального и рассыпного типов внутриорганного ветвления сосудов системы почечной артерии и слияния сосудов почечной вены, что позволит использовать эти данные в дальнейших фундаментальных исследованиях и клинической работе.

Научно-практическая значимость работы заключается в том, что данное исследование проведено в рамках реализации гранта РФФИ конкурса «Аспиранты» на тему: «Создание алгоритма 3D-моделирования венозной системы почки человека для разработки программного обеспечения (ПО)» (Научный проект N 20-315-90008/20.).

Внедрение результатов в практику

Все полученные данные имеют огромное значение при выполнении реконструктивных операций на сосудах почек, в эндоскопической урологии при выполнении оперативных вмешательств. Результаты исследований используются в учебном процессе для студентов 1-2 курсов лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов на кафедре нормальной и топографической

анатомии с оперативной хирургией ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова». В практическом здравоохранении, полученные данные используются в отделении лучевой диагностики ГБУ «Республиканская клиническая больница им. Ш.Ш. Эпендиева» Министерства Здравоохранения Чеченской Республики. Имеются акты внедрения.

Публикации и апробация работы

Диссертационная работа выполнена в рамках реализации гранта РФФИ по конкурсу «Аспиранты» согласно договору N 20-315-90008/20. По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ (в т.ч. в журналах перечня ВАК при Минобрнауки РФ - 1; в Международных журналах Scopus / Web of Science -10). Получен 1 патент «Полимерная рентгеноконтрастная композиция для изготовления коррозионных анатомических препаратов» № 145561 от 28.12.2020 г. Создана «База данных цифровых КТ-видеофайлов внутриорганного сосудистого русла почки человека». Получено авторское свидетельство о регистрации базы данных 2021622332, 29.10.2021. Заявка № 2021622255 от 25.10.2021. Создана «База данных цифровых видеофайлов внутриорганного сосудистого русла почки человека». Получено авторское свидетельство о регистрации базы данных 2021622870, 10.12.2021. Заявка № 2021622259 от 25.10.2021. Разработана «Компьютерная программа, моделирующая геометрию сосудистого русла внутренних органов человека - 3D-vasculograph». Получено авторское свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021680665, 13.12.2021. Заявка № 2021669882 от 07.12.2021. Создан «Алгоритм для создания программного обеспечения «Моделирование почечной структуры». Получено авторское свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022619763 от 26.05.2022 г.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Наука и молодежь» (Грозный, 2020); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной открытию

анатомического музея им. профессора Н.А. Курдюмова (Махачкала, 2020); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию Курского государственного медицинского университета, 120-летию со дня рождения профессора К.С. Богоявленского, 100-летию со дня рождения профессора Д.А. Сигалевича, 100-летию со дня рождения профессора З.Н. Горбацевич (Курск, 2020); XV конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ханты-Мансийск, 2020); Международном научном конгрессе книи РАН «Современная наука, человек и цивилизация» (Грозный, 2020); VI Международной научно-практической конференции: «Современные технологии, проблемы инновационного развития и внедрения результатов» (Петрозаводск, 2020); Международном конгрессе «Здоровье и образование в 21 веке» (Москва, 2021); Итоговой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова» (Грозный, 2022).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Пространственная и уровневая организация артериального и венозного русла почки человека зависит как от вариантов деления главной почечной артерии - А. renalis на зональные ветви, так и от типов магистрального или рассыпного ветвления каждой зональной артерии - «A. (zonal), формирующей внутри почки относительно числа, топографии и распределения их бассейнов индивидуальную двух - и трехзональную систему кровоснабжения с шестью вариантами венозного оттока.

2. Источники кровоснабжения зон почек, то есть число зональных артерий, а далее и сегментарных артерий, места и количество их отхождения имеют свои различия в зависимости от вариантов деления почечной артерии и типов ветвления ее внутриорганных артериальных сосудов. Количество венозных сосудов, участвующих в дренировании различных зон почки и места их впадения на уровне звеньев магистральных венозных сосудов зависят от вариантов и типов слияния вен в ее внутриорганном венозном русле, которое имеет определенные

топографо-анатомические особенности строения по отношению к артериальным сосудам почки.

3. Архитектоника артериального и венозного русла почки имеет зависимость, связанную с вариантами деления почечной артерии на артерии 2 порядка, которые имеют свои количественные и топографические характеристики в воротах почки, а в дальнейшем и в паренхиме органа, где они формируют сосудистые бассейны. Структура бассейна будет зависеть от типа ветвления зональных артерий на артерии третьего, четвертого и последующих порядков. Система венозного оттока от почки имеет подобный характер строения, но за исключением отсутствия зон изолированного венозного оттока.

4. С учетом выявленных вариантов строения артериальных и венозных сосудов почек, типов ветвления ее внутриорганного сосудистого русла и особенностей индивидуального зонального ее кровоснабжения разработан пошаговый алгоритм 3D-моделирования венозной системы почки человека для создания инновационного программного обеспечения «3D-ONCONEFROS», что приведет к прогрессивным сдвигам в медицинской отрасли и 3D-технологии (Авторское свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022619763 от 26.05.2022 г.).

Личный вклад автора в проведенное исследование

Диссертация является результатом самостоятельной работы автора. Автор лично определил и сформулировал цель, задачи и методы исследования, осуществил подробный обзор отечественной и иностранной литературы по теме диссертации, провел все измерения, осуществил их анализ, на основании чего представил результаты собственных исследований и их обсуждение, а также выводы и практические рекомендации.

Работа автором выполнена в рамках реализации гранта РФФИ по конкурсу «Аспиранты» (Научный проект № 20-315-90008/20.).

Структура и объем диссертaции

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследования, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 216 страницах, иллюстрирована 61 рисунком и 33 таблицами. Библиография включает 99 отечественных и 78 иностранных источников литературы.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Анатомия внутриорганного артериального русла почки человека

Артериальной системой почки человека занимались многие исследователи [10; 19; 21; 23; 45; 52; 57; 66; 72; 95; 141; 149; 151]. Почечные сосуды, особенно их интраорганный отдел, еще с давних времен привлекали внимание многих ученых [79; 126; 108; 177]. Т. Нугй [126] и М. Zondek [177] еще в то время доказали наличие в почке двух независимых артериальных систем - передней и задней, а также линии естественной делимости почки. Кзади на 1 см находится линия естественной делимости почки [177]. По данным этого автора эта линия отклоняется кзади от выпуклого края из-за хорошо развитой вентральной артериальной сети, по сравнению с задней.

М. Brodel [108], тоже пришел к такому же мнению, указывая на то, что вентральная артериальная сеть почки развита лучше, по сравнению с дорсальной. Автор подчеркивает, что вентральная артериальная система принимает участие в кровоснабжении переднего ряда пирамид, а дорсальная - заднего.

Е. Hastner [124] для выполнения разрезов на почках, используя рентгенографический метод, выделил две малососудистые зоны. По данным автора первая проходит на 0,5-1,0 см кзади от линии, проходящей через выпуклый край почки, а вторая - через ее среднюю треть и располагается горизонтально.

Однако, несмотря на все исследования, проведенные авторами, некоторые вопросы, касающиеся артериального русла почки, не являются исчерпывающе изученными. Говоря о почечных артериях, а в частности о внутриорганном их отделе, в литературных источниках по этому поводу нет единого мнения [49; 77; 98; 101]. Известно, что по данным множества авторов главные почечные артерии выступают основным источником кровоснабжения почек [10; 23; 45; 49; 52; 57; 66; 77; 97]. По данным этих авторов внутри органа почечные артерии далее

делятся на свои ветви с разными формами и типами ветвления, где приводятся уже разные данные в процентном соотношении.

Однако, хотелось бы в начале вспомнить, что учением о формах внутриорганного ветвления почечных артерий занимались еще J. Hyrtl [126], К. Яхонтова [99], П.Л. Куприянов [60] и т.д. По данным этих авторов ГПА чаще всего делится на вентральную и дорсальную ветви, охватывающие почечную лоханку с соответствующих сторон. J. Hyrtl [126], К. Яхонтова [99], П.Л. Куприянов [60] выделяли в почке 2 типа деления ГПА - юкстаренальный и юкстааортальный. Я.М. Смирнов [84] утверждает, что ГПА делится на 2, реже на 3, а еще реже на 4 ветви. По его данным в 103 случаях из 114 ГПА делится на две ветви: вентральную и дорсальную. Вентральная ветвь направлялась впереди почечной лоханки и делилась на ветви 2 порядка, которые снабжали переднюю половину почки, а задняя шла позади почки, аналогично кровоснабжая задние ее отделы, что почти соответствует данным большинства других авторов [42; 48; 49; 52; 74; 77; 83; 158].

Однако, по данным исследования L.J. Testut [164] ГПА в воротах почки делится не на 2, а на 4 ветви: 2 передние, 1 верхнюю и 1 заднюю.

Многие авторы параллельно уделяют большое внимание не только вариантам деления ПА в воротах почки, но и типам ее внутриорганного разветвления [16; 55; 60; 79]. Авторы выделяют в почке 3 формы ветвления внутриорганных сосудов: рассыпную, магистральную и переходную. По их данным есть определенная зависимость между характером внутриорганного ветвления сосудов от формы самой почки или ее лоханки.

С.А. Рейнберг [79] выявил два типа ветвления сосудов: рассыпной и магистральный. По его мнению, на тип ветвления могут оказывать влияние антропометрические параметры почек: широкие в большинстве случаев имеют рассыпной тип (РТ) ветвления, а удлиненные-магистральные.

По данным П.Л. Куприянова [60] здоровая почка имеет магистральный тип (МТ) ветвления (73,4 % случаев), реже, встречается рассыпной (25,3 % случаев).

Почки с рассыпным типом кровообращения в 64,4 % случаев ассоциированы с изменениями патологического характера в них.

Некоторые авторы связывают типы ветвления сосудов с возрастными особенностями. По мнению Е.А. Клебановой и А.К. Ковешниковой [54], в почках в молодом возрасте превалирует МТ ветвления, а у взрослого человека рассыпной. Форма почки также может определять тип ветвления ее сосудов [55; 60], например, вид почки в виде запятой соответствует МТ ветвления. Данные соответствуют исследованиям о наличие определенной зависимости между формой почки и типом ветвления ее артериальных сосудов. По этим данным МТ ветвления соответствует почкам в виде запятой.

Исследования Г.К. Борейшо [16] показали, что типы ветвления сосудов имеют зависимость от пола и стороны тела. Данным автором выявлено, что чаше всего встречается МТ ветвления сосудов и у мужчин он выявляется на 3-4 % чаще, чем у женщин.

По мнению В.А. Рожко [80] РТ ветвления вентральной ветви обеспечивает кровоснабжение передней и задней половины, а магистральный - задней половины. Данные этого автора также соответствовали ошибочным высказываниям П.Л. Куприянова [60] о зависимости типов ветвления сосудов почки с наличием в ней патологических изменений. По мнению В.А. Рожко [80], основной тип ветвления сосудов в здоровой почке является магистральный, что обнаружено в 73,4 % случаев, а в 25,3 % случаев выявлен РТ, что встречается в патологически измененных почках и этот тип ветвления утверждает автор способствует развитию патологических процессов в почках, что также соответствует данным П.Л. Куприянова [60].

Конечно, данные о возможных вариантах деления и типов внутриорганного ветвления ПА отражены в работах многих авторов [19; 42; 48; 49; 52; 74; 83; 158]. По данным В.В. Серова [83] в 78 % случаев ГПА в воротах почки делится на две ветви, в 15 % случаев она делится на 3 артерии и в 7 % случаев на четыре. Автор утверждает, что при делении ГПА на две ветви (84,6 % случаев) - это были вентральная и дорсальная артерии, а в 15,4 % случаев - верхняя и нижняя.

Рассматривая типы ветвления этих артерий, данный автор подчеркивает, что чаще всего вентральная артерия (ВА) имеет РТ ветвления 83,5 % случаев, а в 13,9 % случаев - магистральный. Однако в 2,6 % случаев автором выявлен и переходный тип ветвления внутриорганных артериальных сосудов почки.

По данным В.В. Серова [83], при делении ГПА на верхнюю и нижнюю ветви верхняя ветвь имела РТ ветвления в 64,5 % случаев, в 32,3 % случаев - МТ ветвления и в 3,2 % случаев - смешанный.

Данные С.Г. Еремеева [42] во многом соответствуют исследованиям В.В. Серова [83]. С.Г. Еремеевым [42] установлено, что ГПА в воротах почки в 89,3 % случаев делится на 2 артерии. Дальнейшие исследования автора показали, что в 88,8 % случаев ГПА делится на вентральную и дорсальную ветви, при этом у вентральной ветви чаще всего выявлен РТ ветвления внутриорганных сосудов, а у дорсальной - магистральный.

Исследования М.С. Казарцева [48] почти совпадают с данными В.В. Серова [83], С.Г. Еремеева [42]. По данным этого автора в 77,9 % случаев ГПА делится на две ветви: вентральную и дорсальную - 55,3 % случаев, на верхнеполюсную и нижнеполюсную - 22,6 % случаев. Дальнейшие исследования автора показали, что в 14,7 % случаев ГПА делится на вентральную, дорсальную и нижнюю, а в 6 % случаев на вентральную, дорсальную и верхнюю ветви.

Однако, по данным другого автора ПА может делиться и на 5 ветвей, но существенных различий в количестве сосудов, первично отделяемых от обеих почечных артерий им не выявлено [19]. Автор подчеркивает, что нет разницы и в частоте рассыпного и МТ ветвления почечных артерий с правой и с левой стороны. По его данным в почечных воротах каждая первичная ветвь ГПА делится на сегментарные ветви 2 порядка.

Также вопросами ангиоархитектоники почки занимался Л.А. Олофинский [74]. По его данным в 81,2 % случаев происходит деление ГПА на две ветви: вентральную и дорсальную. В 26,7 % случаев вентральная и дорсальная ветви ПА имели МТ ветвления, а в 24 % случаев - рассыпной.

По данным М.П. Бурых [18] ПА в воротах почки делится на зональные ветви. Исследования автора показывают, что этих артерий чаще всего 2: передняя и задняя или верхняя и нижняя, имеющие соответствующие рассыпной и магистральный типы ветвления.

Исследования Э.С. Кафарова [49] соответствуют данным вышеперечисленных авторов. По его данным, в 72,5 % случаев ГПА делится на вентральную и дорсальную ветви, а в 12,5 % случаев на верхнеполюсную и нижнеполюсную артерии.

Как мы видим, анализ литературы показывает, что деление почечных артерий на экстра- и интраорганное русло является условным, но оно необходимо в связи с бурным развитием ангиологии и нефрологии. Особенно очень важное значение в клинике имеют вопросы, касающиеся особенностей распределения артерий внутри почки, ангиоархитектоника, зоны кровоснабжения, бассейны и т.д. [18; 34; 125].

По данным исследования М.П. Бурых [18] ПА делится на зональные артерии, затем на сегментарные и субсегментарные артерии, кровоснабжающие соответствующие зоны почки. Иногда сегментарные артерии, по данным автора, отходят от брюшной аорты или от других источников.

Б.Ь. Башраю й а1. [157] провели огромную работу по исследованию внутриорганного артериального русла почки человека, а особенно относительно кровоснабжения зон почек. Авторы установили, что в 21 наблюдении верхний полюс почки питался за счет двух ветвей, отходящих от ГПА. В средней зоне почки распределялась артерия, отходящая от вентральной ветви ПА, а в нижнем полюсе нижняя сегментарная артерия, которая отдавала свои субсегментарные ветви. В паренхиме дорсальной поверхности почки в 47 случаях распределялась дорсальная сегментарная артерия. Авторы выявили, что дорсальная артерия (ДА) в 5 % случаев является результатом трифуркации ПА.

V. №си1еБси еt а1. [1996] утверждает, что при наличии в почках трех-зональной системы кровоснабжения, наряду с передней и задней ветвями, наиболее частой ветвью является верхнеполюсная. Авторы описывают

вариантную анатомию сегментарных артерий почки их количественные характеристики, зоны кровоснабжения и численные характеристики сегментов почки. Например, по данным другого исследователя существует 7 типов сегментарного строения почек и почечных артерий, среди которых превалирует наличие пяти сегментарных артерий. Авторы также доказывают, что их количество может быть от 4 до 8 [165].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Везирханов Абуселим Загидович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 3Б-технологии в планировании и навигации лапароскопических операций пациентов с конкрементами почек и мочеточника / Ю.Г. Аляев, Е.С. Сирота, Е.А. Безруков, С.Х. Али // Урология. - 2019. - N 4. - С. 9-15.

2. Азми, Махмуд. Венозное русло и его синтопические взаимоотношения с артериями почек человека / Азми Махмуд, Али Хуссейн // Медицина сьогодш i завтра. - 2008. - N 2. - С. 101-104.

3. Аляев, Ю.Г. «Маленькая» опухоль почки / Ю.Г. Аляев, А.А. Крапивин, Н.И. Аль Агбар // Урология. - 2002. - N 2. - С. 3-7.

4. Аляев, Ю.Г. ЗБ-технологии при операциях на почке: от хирургии виртуальной к реальной / Ю.Г. Аляев, Н.Д. Ахвледиани, М.А. Газимиев ; под ред. П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляева. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 295 с. - ISBN 978-5-9704-3185-6.

5. Аляев, Ю.Г. Место резекции почки при раке / Ю.Г. Аляев, А.А. Крапивин // Перспективные направления диагностики и лечения рака почки : материалы научно-практической конференции / Рос. об-во урологов ; Всерос. ассоц. радиологов. - Москва, 2003. - С. 18.

6. Аляев, Ю.Г. Применение МРТ для выбора вида и объема операции при опухоли почки / Ю.Г. Аляев, В.Е. Синицын, Н.А. Григорьев // Перспективные направления диагностики и лечения рака почки : материалы научно-практической конференции / Рос. об-во урологов ; Всерос. ассоц. радиологов. - Москва, 2003. -С. 28.

7. Аляев, Ю.Г. Сравнительная оценка лучевых методов в диагностике жидкостных образований почек / А.В. Амосов, В.А. Григорян // SonoAce-International. - 2005. - N 13. - URL: https://www.medison.ru/si/art190.htm (дата обращения: 20.04.2022).

8. Аляев, Ю.Г. Ультразвуковые методы функциональной диагностики в урологии / Ю.Г. Аляев, А.В. Амосов // Урология. - 2000. - N 4. - С. 27-32.

9. Аляев, Ю.Г. Ультразвуковые методы функциональной диагностики в урологической практике / Ю.Г. Аляев, А.В. Амосов, М.А. Газимиев. - Москва : Р. Валент, 2001. - 192 с.

10. Асфандияров, Ф.Р. Варианты строения почечной артерии человека на этапах пренатального онтогенеза / Ф.Р. Асфандияров // Морфология. - 2000. - Т. 117, N 3. - С. 7-15.

11. Асфандияров, Ф.Р. Клинико-анатомические аспекты топографии ПА вены и лоханки / Ф.Р. Асфандияров, Э.С. Кафаров // Морфологические ведомости. - 2008. - N 3/4. - С. 3-4.

12. Асфандияров, Ф.Р. Топографическая анатомия ПА, вены и лоханки / Ф.Р. Асфандияров, Э.С. Кафаров, А.В. Стабредов // Журнал вестник новых медицинских технологий. - 2011. - Т. 28, N 2. - С. 40-41.

13. Атлас периферической нервной и венозной систем / сост. А.Н. Максименков, А.С. Вишневский ; под ред. В.Н. Шевкуненко. - [Москва] : Медгиз, 1949. - 384 с.

14. Барт, Б.Я. Использование ультразвуковой допплерографии почечных артерий для диагностики вазоренальной гипертензии на поликлиническом этапе / Б.Я. Барт, Н.А. Овчинникова, А.Н. Сванидзе // Вестник рентгенологии и радиологии. - 1992. - N 5-6. - С. 20-22.

15. Боголепова, Н.Н. Изменения в тактике лучевого обследования при диагностике опухоли Вильмса у детей / Н.Н. Боголепова, М.В. Ростовцев // Лучевая диагностика и лучевая терапия : тезисы докладов Межрегиональной научно-практической конференции. - Челябинск, 2007. - С. 16-19.

16. Борейшо, Г.К. Типы ветвления сосудов почек / Г.К. Борейшо // Труды Томского медицинского института им. Молотова. - Томск, 1946. - Т. 13. - С. 176177.

17. Бургенер, Ф.А. Лучевая диагностика заболеваний костей и суставов : руководство-атлас : более 1000 рентгенограмм / Ф.А. Бургенер, М. Кормано, Т. Пудас ; пер. с англ. под ред. С.К. Тернового, А.И. Шехтера. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2017. - 540 с. - ISBN 978-5-9704-4158-9.

18. Бурых, М.П. К асимметрии почечных артерий и и хветвей / М.П. Бурых // Сердечно-сосудистая патология : сборник научных трудов / Харьковский медицинский институт. - Харьков, 1973. - Вып. 110. - С. 14-17.

19. Бурых, М.П. Нервы и сосуды почек человека и некоторых животных / М.П. Бурых. - Харьков : Знание, 2000. - 230 с.

20. Бурых, М.П. Топография вен сегментов почки / М.П. Бурых // Материалы к макро- и микроскопической анатомии. Т. 10 / Харьковский медицинский инсмтитут. - Харьков, 1975. - Т. 125. - С. 61-64.

21. Вагабов, И.У. Вариантная анатомия и трехмерно-количественный анализ источников формирования сегментарных артерий почек / И.У. Вагабов, Э.С. Кафаров, О.К. Зенин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2020. - N 3. - С. 64-74.

22. Вагабов, И.У. Создание алгоритма для разработки программного обеспечения предоперационного виртуального 3Б-моделирования сегментов почки в зависимости от вариантов ее ангиоархитектоники / И.У. Вагабов, Т.С. Докаева, Э.С. Кафаров // Медицинская наука и образование урала. Информационные технологии и математическое моделирование. - 2022. - N 1. -С. 54-59.

23. Вагабов, И.У. Трехмерный структурный анализ вариантов деления артериального русла почки человека / И.У. Вагабов, О.К. Зенин, Э.С. Кафаров // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. -2020. - N 3. - С. 48-57.

24. Валишин, Э.С. Артериальное русло почек и его терминальные отделы в эмбрио- и филогенезе / Э.С. Валишин // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1974. - Т. 68, N 7. - С. 54-62.

25. Варианты аномалий взаимоотношений левой ПВ с аортой / В.К. Ларин, А.Н. Пастушков, С.В. Дугин [и др.] // Первая клиническая -здравоохранению России : материалы всероссийской юбилейной научно-практической конференции, посвященной 70-летнему юбилею городской

клинической больницы N 1 г. Новокузнецка / сост. И.Р. Кузина. - Новокузнецк : Полиграфкомбинат, 1999. - С. 197-198.

26. Вепринцева, О.Т. Возрастная анатомия почечных вен в онтогенезе человека / О.Т. Вепринцева // Клинические аспекты морфогенеза лимфатической и кровеносной систем в норме, патологии и эксперименте : сборник научных трудов / Пермский государственный медицинский институт. - Пермь, 1988. - С. 91-92.

27. Виртуальное планирование органосохраняющих операций при опухоли почки / П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, Н.К. Дзеранов [и др.] // Медицинский вестник Башкортостана. - 2013. - Т. 8, N 2. - С. 256-260.

28. Возможности методов визуализации в диагностике и мониторинге опухоли почки / Ю.Г. Аляев, Н.Д. Ахвледиани, Д.Н. Фиев, Н.В. Петровский // Экспериментальная и клиническая урология. - 2011. - N 2/3. - С. 96-97.

29. Волков, Д. Технология «расширенной реальности» / Д. Волков // Бизнес-журнал. - 2010. - N 3.

30. Воронин, А.С. Сравнительный анализ анатомической структуры артерий забрюшинного пространства с помощью построения трехмерных моделей / А.С. Воронин // Аспирантские чтения - 2020. Молодые ученые: научные исследования и инновации : материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Самара, 2020. - С. 339-341.

31. Воротилкин, А.И. О вариациях развития сосудов сердца и почек / А.И. Воротилкин // Материалы II конференции патологоанатомов Латвии / под ред. С.П. Ильинский. - Рига, 1962. - С. 101-105.

32. Гаврилов, Н. Стерео-визуализация научных и медицинских объемных данных трассировкой лучей в реальном времени / Н. Гаврилов, А. Белокаменская // ГрафиКон'2010 : труды конференции : 20-я Международная Конференцияпо Компьютерной Графике и Зрению / Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 350-352.

33. Головченко, А.И. Добавочные сосуды почек / А.И. Головченко // Вопросы экспериментальной и клинической урологии. - 1976. - Вып. 2. - С. 4647.

34. Готман, Л.Н. Опасности, осложнения рентгено-эндоваскулярной окклюзии и их предупреждение / Л.Н. Готман // Рентгено-эндоваскулярная хирургия : тезисы VII всесоюзного симпозиума (с участием иностр. специалистов) / [ред. И.Х. Рабкин]. - Москва : ВНЦХ, 1985. - С. 113-114.

35. Губарев, К.К. Особенности подготовки мочеточника при трансплантации почки в зависимости от вариантов расположения мочеточниковой вены при разных типах формирования почечных вен / К.К. Губарев, В.В. Мусохранов, М.В. Борисенко // Омский научный вестник. -2006. - S3-3. - С. 331-334.

36. Гублер, Е.В. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях / Е.В. Гублер, А.А. Генкин. - Ленинград : Медицина, 1973. -141 с.

37. Дгебуадзе, М.А. Ангиоархитектоника почки крысы в возрастном аспекте / М.А. Дгебуадзе, Р.Г. Хецуриани // Морфология. - 2002. - Т. 121, N 2/3. -С. 46.

38. Дгебуадзе, М.А. Сравнительное морфологическое исследовние интерстиция коркового и мозгового вещества почки человека / М.А. Дгебуадзе, Р.Г. Хецуриани // Морфология. - 2000. - Т. 117, N 3. - С. 40.

39. Диагностика и лечение холестериновой кисты почки / Ю.Г. Аляев, Л.М. Рапопорт, А. Аксенов [и др.] // Врач. - 2012. - N 7. - С. 16-19.

40. Дитмар, С. Флюоресцентная ангиография в офтальмологии : атлас : 541 иллюстрация / С. Дитмар, Ф.Г. Хольц ; пер. с англ. Е.Н. Пономаревой, Е.И. Лоскутовой под ред. проф. М.М. Шишкина, А.А. Казарян. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 212 с. - ISBN 978-5-9704-1828-4.

41. Домбровский, В.И. Магнитно-резонансная томография в диагностике опухолей почки: МРТ - патоморфологическое сопоставление / В.И. Домбровский // Вестник рентгенологии и радиологии. - 2000. - N 5. - С. 31-43.

42. Еремеев, С.Г. Артериальные сегменты почки : дис. ... канд. мед. наук : в 2 т. Т. 1 / С.Г. Еремеев. - Воронеж, 1962. - 189 л.

43. Ермоленко, А.Е. Методика и роль динамической ангиосцинтиграфии почек (ДАП) в обследовании потенциальных живых доноров / А.Е. Ермоленко, А.В. Шаршаткин, А.И. Аристов // Клиническая трансплантация органов : материалы конференции / од ред. С.В. Готье. - Москва, 2005. - С. 70-71.

44. Житникова, Л.Н. Аномалии почечных вен и их клиническое значение / Л.Н. Житникова // Материалы II Всесоюзного съезда урологов / Всесоюзный съезд урологов. - Киев : Здоров'я, 1978. - С. 23-24.

45. Изучение вариантной анатомии почечных артерий с помощью КТ-ангиографии / А.В. Колсанов, А.К. Назарян, А.С. Воронин, О.А. Гелашвили // Журнал анатомии и гистопатологии. - 2020. - Т. 9, N 1. - С. 43-48.

46. Использование интраоперационной навигации при органосохраняющих хирургических вмешательствах по поводу опухоли почки / Ю.Г. Аляев, Д.Н. Фиев, Н.В. Петровский, С.Б. Хохлачев // Онкоурология. - 2012. - N 3. - С. 31-36.

47. Использование разборной 3ё-модели полостной системы почки с цветовой сегментацией для улучшения кривой обучения ординаторов / Б.Г. Гулиев, Б.К. Комяков, А.Э. Талышинский, Е.О. Стецик // Урология. - 2019. -N 6. - С. 21-25.

48. Казарцев, М.С. Возрастные особенности сегментарного строения почек человека : дис. ... канд. мед. наук / М.С. Казарцев. - Воронеж, 1969. - 292 л.

49. Кафаров, Э.С. Вариантная анатомия почечной артерии и её ветвей : дис. ... канд. мед. наук / Э.С. Кафаров. - Астрахань, 2004. - 186 с.

50. Кафаров, Э.С. Стереоанатомия артериальной и венозной системы почки человека / Э.С. Кафаров, Б.Т. Куртусунов // Астраханский медицинский журнал. - 2012. - Т. 7, N 4. - С. 140-143.

51. Кафаров, Э.С. Структурные преобразования венозных сосудов почек человека в зрелом, пожилом и старческом возрастах : дис. ... д-ра мед. наук / Э.С. Кафаров. - УФА, 2014. - 341 с.

52. Кафаров, Э.С. Типы ветвления артериальных и венозных сосудов почки / Э.С. Кафаров, Ф.Р. Асфандияров, М.Н. Тризно // Морфологические ведомости. - 2008. - N 3/4. - С. 41-42.

53. Квятковская, Т.А. Анатомо-сонографическое сопоставление морфометрических данных почечных сосудов и их внутриорганных вервей / Т.А. Квятковская, Е.Х. Чернявский, Т.Л. Куцак // Российские морфологические ведомости. - 2000. - N 1/2. С. 201-202.

54. Клебанова, Е.А. Возрастные изменения васкуляризации почки / Е.А. Клебанова, А.К. Ковешникова // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1940. - Т. 24, N 2. - С. 209-224.

55. Клебанова, Е.А. Типы ветвления art. renalis в почке ребенка : дис. ... канд. мед. наук / Е.А. Клебанова. - Б.м., 1940. - 76 л.

56. Клиническая анатомия почечных артерий по данным компьютерного моделирования / А.В. Колсанов, В.Д. Иванова, О.А. Гелашвили, А.К. Назарян // Морфология. - 2019. - N 3. - С. 28-32.

57. Компьютерная программа «3D-VASCULOGRAF» для моделирования геометрии внутриорганного сосудистого русла внутренних органов человека / О.К. Зенин, Ю.Н. Косников, О.В. Никитин [и др.] // Медицинская наука и образование Урала. - 2022. - N 1. - С. 75-77.

58. Компьютерное моделирование при планировании чрескожных операций у больных коралловидным нефролитиазом / П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, Д.Н. Фиев [и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. -2011. - Т. 7, S2. - С. 137.

59. Костиленко, Ю.П. Ангиоархитектоника мозгового и коркового вещества почек / Ю.П. Костиленко, Азми Махмуд, Али Хусейн // Кишчна анатомiя та оперативна хiрургiя. - 2008. - T. 7, N 4. - С. 44-48.

60. Куприянов, П.Л. Das intrarenale arterielle system d. gesunder und pathologischer nieren Deutch / П.Л. Куприянов // Zeitzschift f. chir. - 1924. - Bd.188, сЪ. 3/4. - P. 206-220.

61. Лакин, Г.Ф. Биометрия : [учебное пособие] / Г.Ф. Лакин. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва : Высшая школа, 1990. - 352 с. - ISBN 5-06-000471-6.

62. Ларин, В.К. Анатомо-морфологическая характеристика множественности внеорганного ствола левой ПВ и ее притоков / В.К. Ларин // Новое в хирургии и эндоскопии : сборник научных трудов, посвящ. 70-летию Новокузнецкого ГИДУВа. - Новокузнецк, 1997. - Ч. 2. - С. 51-54.

63. Магниторезонансная томография и магниторезонансная ангиография в обследовании доноров при трансплантации почки от живого родственного донора / Н.Н. Абрамова, Н.А. Охорзина, А.В. Шаршаткин, Н.В. Тарабарко // Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2005. - N 1. - С. 7-11.

64. Мамедкасимов, Н.А. Органосохраняющие операции по поводу опухоли почки в условиях нулевой ишемии. нужно ли нам 3d-моделирование? / Н.А. Мамедкасимов, Е.В. Шпоть, Ю.Г. Аляев [и др.] // Урология. - 2019. - N 1. -С. 56-62.

65. Мельман, С.В. Применение моделирующего комплекса для исследования методов визуальной навигации / С.В. Мельман, В.А. Бобков, А.П. Кудряшов // Информатика и системы управления. - 2016. - N 4. - С. 115— 123.

66. Мирошников, В.М. Варианты стереоморфологии системы ПА и ее ветвей / В.М. Мирошников, Ф.Р. Асфандияров, Э.С. Кафаров // Фундаментальные исследования. - 2004. - N 1. - С. 112-121.

67. Михайлов, С.С. Сегментарное строение почек человека / С.С. Михайлов, Ш.Р. Сабиров // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. -1976. - Т. 70, N 4. - С. 17-23.

68. Морфометрический анализ внутриорганных разветвлений почечных сосудов / И.С. Милтых, О.О. Юрченко, В.В. Рябиков, Я.Д.Тимирбаева // Актуальные проблемы биомедицины - 2021: материалы XXVII Всероссийской конференции молодых учёных с международным участием. - Санкт-Петербург, 2021. - С. 186-187.

69. Мочалов, О. Индивидуальная изменчивость архитектоники кровеносных сосудов почки : дис. ... канд. мед. наук / О. Мочалов. - Кишинэу, 2006. - 164 с.

70. Мурушиди, М.Ю. Оценка анатомии добавочных почечных артерий по данным компьютерной томографии / М.Ю. Мурушиди, А.В. Колсанов, А.В. Толстов // Вестник медицинского института "РЕАВИЗ": реабилитация, врач и здоровье. - 2020. -N 3. - С. 15-21.

71. Мякотных, М.Н. Топографо-анатомические характеристики вариабельности отхождения почечных артерий от брюшной аорты относительно позвоночного стобла и важность данного показателя при планировании операционного вмешательства / М.Н. Мякотных, А.С. Воронин // Аспирантские чтения - 2020. Молодые ученые: научные исследования и инновации : материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. -Самара, 2020. - С. 50-52.

72. Новая полимерная рентгенконтрастная композиция для изготовления коррозионных анатомических препаратов / Э.С. Кафаров, А.В. Дмитриев, О.К. Зенин [и др.] // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. - 2021. - Т. 15, N 4. - С. 121-125. - URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2021-4/00.html (дата обращения: 22.04.2022).

73. Обысов, А.С. Надежность биологических тканей / А.С. Обысов. -Москва : Медицина, 1971. - 104 с.

74. Олофинский, Л.А. Хирургическое значение взаимоотношения сосудистой архитектоники почки со строением чашечно-лоханочной системы и внешней формой органа : автореф. дис. ... канд. мед. наук / Л.А. Олофинский. -Владивосток, 1970. - 16 с.

75. Опухоли основания черепа : атлас КТ, МРТ-изображений / Б.И. Долгушин, Е.Г. Матякин, А.М. Мудунов [и др.]. - Москва : Практическая медицина, 2011. - 119 с. - ISBN 978-5-98811-176-4.

76. Петровский, И.Н. К вопросу о сегментарной и возрастной анатомии почечных вен / И.Н. Петровский, В.Д. Дегтярев // Тезисы докладов Научной

сессии института / ред. Б.П. Хватов ; Крымский государственный медицинский инстииут. - Симферополь, 1965. - С. 19.

77. Понукалин, Н.М. Хирургическое лечение больных с коралловидными камнями почек : дис. ... канд. мед. наук / Н.М. Понукалин. - Саратов, 1969. - 214 с.

78. Результаты анализа структурнофункционального состояния почек методом математической обработки данных мскт с контрастированием у пациентов с мочекаменной болезнью / Д.Н. Фиев, С.Б. Хохлачев, В.В. Борисов [и др.] // Урология. - 2019. - N 5. - С. 72-78.

79. Рейнберг, С.А. Анатомические основы нефротомических разрезов / С.А. Рейнберг // Вестник рентгенологии и радиологии. - 1923. - Т. 2, Вып. 2. - С. 83-100.

80. Рожко, В.А. Топография вне- и внутрипочечных кровеносных сосудов с проекцией первых на заднюю брюшную стенку : дис. ... канд. мед. наук / В.А. Рожко. - Ленинград, 1952. - Т. 1. - 167 л.

81. Русанов, Г.А. Хирургическая анатомия забрюшинного пространства / Г.А. Русанов // Хирургическая анатомия живота / Н.П. Бисенков, Е.А. Дыскин, В.Ф. Забродская ; под ред. А.Н. Максименкова. - Ленинград : Медицина, 1972. -Разд. 2, Гл. 11. - С. 632-664.

82. Сарры-Леви, Г.М. Расположение малососудистых зон передне и заднелоханочной частей почки: (Анатомо-рентгенол. исслед.) : дис. ... канд. мед. наук / Г.М. Сарры-Леви. - Одесса, 1950. - Кн. 1. - 289 л.

83. Серов, В.В. Сегментарное строение сосудистой системы почки / В.В. Серов // Урология. - 1959. - N 3. - С. 6-12.

84. Смирнов, Я.М. О вариантах почечных сосудов, имеющих хирургическое значение / Я. М. Смирнов // Юбилейный сборник в честь 25-летия врачебно-научной деятельности (1894-1919) проф. И.И. Грекова. - Петроград : Гос. изд., 1921. - С. 68.

85. Соколов, В.В. Артериальные сосуды почек в норме и при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях / В.В. Соколов, О.А. Каплунова. - Ростов-на-Дону, 2001. - 147 с. - ISBN 5-7453-0074-4.

86. Соколов, В.В. Возрастные особенностиархитектоники артериальных сосудов почек / В.В. Соколов, О.А. Каплунова, А.В. Соковцева // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1991. - Т. 100, N 2. - С. 70-77.

87. Состояние внутрипочечной гемодинамики и показателей нефрофиброза у больных нефролитиазом на фоне применения ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента / П.В. Глыбочко, А.А. Свистунов, А.Н. Россоловский [и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2010. - Т. 6, N 1. - С. 170-173.

88. Сосудистые аномалии при опухолях почки. Диагностическая значимость эходопплерографии и мультиспиральной компьютерной томографии / Ю.Г. Аляев, В.Е. Синицын, М.Е. Чалый [и др.] // Медицинская визуализация. - 2005. - N 6. - С. 75-79.

89. Структурно-функциональные особенности сосудистого русла гонадных вен слева привпадении в почечную вену / В.К. Ларин, Л.В. Романова, А.Н. Пастушков [и др.] // Новое в хирургии и эндоскопии : сборник научных трудов, посвященный 70-летию Новукузнецкого ГИДУВа. - Новокузнецк, 1997. -Ч. 2. - С. 80-82.

90. Трехмерное моделирование опухолевого процесса в почке с последующим планированием оперативного вмешательства на ней / П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, С.К. Терновой [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. - 2012. - Прил. 5. - С. 38-40.

91. Трехмерный анализ вариантов деления почечных артерий человека / И.У. Вагабов, А.З. Везирханов, Т.С. Докаева [и др.] // Современная медицина: новые подходы и актуальные исследования : сборник материалов международной научно-практической конференции / под ред. З.А. Саидова. - Грозный : изд-во Чеченского государственного университета, 2020. - С. 603-611.

92. Труфанов, Г.Е. Лучевая диагностика опухолей почек, мочеточников и мочевого пузыря / Г.Е. Труфанов, С.Б. Петров, А.В. Мищенко. - Санкт-Петербург : ЭЛБИ-СПб, 2006. - 198 с. - ISBN 5-93979-157-3.

93. Тэд, Б. 3Б-моделирование / Б. Тэд. - Москва, 2007. - 322 с.

94. Ультразвуковые изображения и восприятие наблюдателя // Ультразвук в медицине: физические основы применения / под ред. К. Хилла ; пер. с англ. под ред. Л.Р. Гаврилова. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2008. - С. 257-272. - ISBN 978-5-9221-0894-2.

95. Частота и клиническое значение сосудистых аномалий у больных раком почки / В.Е. Фролова, А.Ю. Максимов, А.А. Демидова, Б.В. Шубин // Фундаментальные исследования. - 2012. - N 1. - С. 125-127.

96. Шаршаткин, А.В. К вопросу о возможности использования для трансплантации почки, имеющей аномалию развития / А.В. Шаршаткин, Н.Н. Абрамова, Я.Г. Мойсюк // Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2006. - N 2. - С. 24-26.

97. Шендрик, Ю.Г. Рентгенологическая анатомия почечных артерий / Ю.Г. Шендрик // Всесоюзный съезд урологов : материалы Второго Всесоюзного съезда урологов. - Киев : Здоров'я, 1978. - С. 24-26.

98. Шумаков, В.И. Вопросы сосудистой хирургии в проблеме пересадки почки в клинике / В.И. Шумаков // Вестник хирургии. - 1975. - N 2. - С. 50-53.

99. Яхонтов, К.М. К анатомии почки : 1907-1908 г. : доложено в заседании О-ва врачей 26 февр. 1909 г / К. Яхонтов. - Казань : тип. Казан. ун-та, 1909. - 51 с.

100. Accuracy of three-dimensional CT angiography for preoperative vascular evaluation of laparoscopic living renal donors / S. Rajamahanty, R. Simon, M. Edye [et al.] // J. Endourol. - 2005. - Vol. 19, N 3. - P. 339-341.

101. Ajmani, M.L. To study the intrarenal vascular segments of human kidney by corrosion cast technique / M.L. Ajmani, K. Ajmani // Anat. Anz. - 1983. - Vol. 154, N 4. - P. 293-303.

102. Akiyama, Y. Usefulness of simulation with multislice CT for laparoscopic nephrectomy / Y. Akiyama, M. Ishifuro, M. Ookubo // Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. - 2002. - Vol. 58, N 12. - P. 1682-1686.

103. American Confederation of Urology (CAU) experience in minimally invasive partial nephrectomy / F.P. Secin, O.A. Castillo, J.J. Rozanec [et al.] // World J. Urol. - 2017. - Vol. 35, N 1. - P. 57-65.

104. Anatomical variations of the renal arteries: Cadaveric and radiologic study, review of the literature, and proposal of a new classification of clinical interest /

C. Cases, García- L. Zoghby, P. Manzorro [et al.] // Ann. Anat. - 2017. - Vol. 211. - P. 61-68.

105. Bayramoglu, A. Bilateral additional renal arteries and an additional right renal vein associated with unrotated kidneys / A. Bayramoglu, D. Demiryurek, K.M. Erbil // Saudi. Med. J. - 2003. - Vol. 24, N 5. - P. 535-537.

106. Bilateral variations in renal vasculature / V. Gupta, S. Kotgirwar, S. Trivedi [et al.] // Int. J. Anat. Var. - 2010. - Vol. 3, N 1. - P. 53-55.

107. Bluth, E.I. Ultrasonography in Urology: A Practical Approach to Clinical Problems / E.I. Bluth, C.B. Benson. - 2nd ed. - Thieme, 2007. - 192 p. - ISBN-13 9781588906090.

108. Brodel, M. The intrinsik bloodvessels of the kidney and ther significance in nephrotomy / M. Brodel // Prog. Assoc. Of Am. Anatom. - 1900. - Vol. 118. - P. 1013.

109. Qmar, C. Prevalence of renal vascular variations: Evaluation with MDCT angiography / C. Qmar, A. Türkvatan // Diagn. Interv. Imaging. - 2016. - Vol. 97, N 9. - P. 891-897.

110. Color Doppler ultrasound guidance during renal angioplasty and stenting / R. Cianci, A. Zaccaria, S. Lai [et al.] // J. Endovasc. Ther. - 2003. - Vol. 10, N 2. - P. 357-360.

111. Considera^ morfologice privind distribuya intraparenchimatoasä a arterei renale / V. Niculescu, P.L. Matusz, D. Zähoi, V. Matei // Acta Anatomica Romania. -1996. - Vol. 2, N 1. - P. 57-58.

112. Contrast enhanced spiral computerized tomography in five kidney donors: A single session for anatomical and functional assessment / T.A. el-Diasty,

A.A. Shokeir, M.E. el-Ghar [et al.] // J. Urol. - 2004. - Vol. 171, N 1. - P. 31-34.

113. CT angiography of the renal arteries and veins: normal anatomy and variants / T. Hazrolan, M. Öz, B. Türkbey [et al.] // Diagn. Interv. Radiol. - 2011. - Vol. 17, N 1. - P. 67-73.

114. CT evaluation of renovascular disease / A. Kawashima, C.M. Sandler, R.D. Ernst [et al.] // Radiographics. - 2000. - Vol. 20, N 5. - P. 1321-1340.

115. De Luyk, N. Touching the future: three-dimensional printing facilitates preoperative planning, realistic simulation and enhanced precision in robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy / N. De Luyk, B. Namdarian, B. Challacombe // BJU Int. - 2017. - Vol. 119, N 4. - P. 510-512.

116. Derweesh, I.H. Three-dimensional image reconstruction for preplanning of renal surgery / I.H. Derweesh, B. Herts, A.C. Novick // Urol. Clin. N. Am. - 2003. -Vol. 30, N 3. - P. 515-528.

117. Design of functional simulation of renal cancer in virtual reality environments / B.E. Knudsen, G. Campbell, A. Kennedy [et al.] // Urology. - 2005. -Vol. 66, N 4. - P. 732-735.

118. Dezvoltarea nefronilor mezonefrotici / D. Mihalea, C. Cristescu, C. Dimitriu, C. Th. Niculescu // Al VI-lea Congres National cu participare international al Societäjii Anatomi§tilor din Romania. - Ia§i, 2002. - P. 87-88.

119. Diagnostische und therapeutische Konsequenzen nach Nierenverletzungen bei kindlichem stumpfem Bauchtrauma / L.M. Wessel, I. Jester, S. Scholz [et al.] // Urologe A. - 2000. - Vol. 39, N 5. - P. 425-431.

120. Evaluation of renal artery stenosis using color Doppler sonography in young patients with multiple renal arteries / W. Qin, X. Zhang, M. Yang [et al.] // Chin. Med. J. - 2011. - Vol. 124, N 12. - P. 1824-1828.

121. Gadolinium-enhanced three-dimensional magnetic resonance angiography versus conventional digital subtraction angiography: which modality is superior in evaluating living kidney donors? / M. Giessing, T.J. Kroencke, M. Taupitz [et al.] // Transplantation. - 2003. - Vol. 76, N 6. - P. 1000-1002.

122. Graf, N. The role of preoperative chemotherapy in the management of Wilms' tumor. The SIOP studies. International Society of Pediatric Oncology / N. Graf, M.F. Tournade, de J. Kraker // Urol. Clin. North. Am. - 2000. - Vol. 27, N 3. - P. 443454.

123. Habrand, J.L. Un siècle de progrès dans la connaissance et le traitement du néphroblastome / J.L. Habrand, F. Pein, V. Moncho // Cancer Radiother. - 2000. - Vol. 4, Suppl. 1. - P. 154s-161s.

124. Hastner, E. Diearteriele Getasskorsargung der Niere, Ein Beitragzur Nierenteil resection / E. Hastner // Urology. Internat. - 1958. - Vol. 7, N 6. - P. 328339.

125. Houlle, D. Embolisation des lesions vaskularies traumatigues iatrosenes durein / D. Houlle, D. Reizine, D. Ruttenacht // Ann. Urol. - 1986. - Vol. 20, N 1. - P. 15-19.

126. Hyrtl, J. Die Corrosions-Anatomie und ihre Ergebnisse : mit 18 chromolithographirten Tafeln / J. Hyrtl. - Wien : Braumüller, 1873. - 254 p. - URL: https://digi.ub.uni-heidelberg.de/diglit/hyrtl1873 (дата обращения: 24.04.2022).

127. Intraoperative Imaging Techniques to Support Complete Tumor Resection in Partial Nephrectomy / M.C. Hekman, M. Rijpkema, J.F. Langenhuijsen [et al.] // Eur. Urol. Focus. - 2018. - Vol. 4, N 6. - P. 960-968.

128. Kidney-autotransplantation before radiotherapy: a case report / T. Bölling, K. Janke, H.H. Wolters [et al.] // Anticancer Res. - 2009. - Vol. 29, N 8. - P. 33973400.

129. Koc, Z. Association of left renal variations and pelvic varices in abdomonal MDCT / Z. Koc, S. Ulusan, L. Oguzkurt // Eur. Radiol. - 2007. - Vol. 17. - P. 12671274.

130. Kugelgen, A. Die Cfvographie in der Operationsindication bei malignen /

A. Kugelgen, P. Greinemann // Aorta und große Arterien. B.: Ztschr Urol., Chirurg. -1928. - Vol. 24. - P. 253.

131. Laparoscopic partial nephrectomy for multiple (four) tumors / L. Curcio,

B. Salama, D.L. Pinto, A.C. Ahouagi // Int. Braz. J. Urol. - 2017. - Vol. 43, N 3. - P. 567.

132. Laparoscopic Partial Nephrectomy Supported by Training Involving Personalized Silicone Replica Poured in Three-Dimensional Printed Casting Mold /

A. Golab, T. Smektala, K. Kaczmarek [et al.] // J. Laparoendosc. Adv. Surg. Tech. A. -2017. - Vol. 27, N 4. - P. 420-422.

133. Left renal vein variations / K.S. Satyapal, J.M. Kalideen, A.A. Haffejee [et al.] // Surg. Radiol. Anat. - 1999. - Vol. 21, N 1. - P. 77-81.

134. Les variations de l artere renale dans le hile renal important pour les tehniques chirugicales / I. Giuvärä§eanu, C. Stoica, M. Vlad, N. Constantinescu // Congres de l Association des Morfologistes. - Constanta, Roumania, 2005. - P. 66.

135. Magnetic resonance angiography for the diagnosis of renal artery stenosis: a meta-analysis / K.T. Tan, E.J. van Beek, P.W. Brown [et al.] // Clin. Radiol. - 2002. -Vol. 57, N 7. - P. 617-624.

136. McCarron, E.C. Retroaortic left renal vein / E.C. McCarron, E.K. Fishman, L.E. Ratner // J. Am. Coll. Surg. - 2000. - Vol. 191, N 6. - P. 681.

137. Meaney, J.F. Magnetic resonance angiography of the peripheral arteries: current status / J.F. Meaney // Eur. Radiol. - 2003. - Vol. 13, N 4. - P. 836-852.

138. Meng, M.V. Precaval right renal artery: description and embryologic origin / M.V. Meng, B.M. Yeh, R.S. Breiman // Urology. - 2002. - Vol. 60, N 3. - P. 402405.

139. Mikrozirkulation [Microcirculation] / M. Boutet, U. Fuchs, P. Gaethgens [et al.] - 1st ed. - Springer, 1977. - 1164 p. - ISBN-13 978-364266391. (Handbuch der allgemeinen Pathologie, 3/7).

140. Minniti, S. Congenital anomalies of the venae cavae: embryological origin, imaging features and report of three new variants / S. Minniti, S. Visentini, C. Procacci // Eur. Radiol. - 2002. - Vol. 12, N 8. - P. 2040-2055.

141. Multidetector CT angiography of renal vasculature: normal anatomy and variants / A. Türkvatan, M. Özdemir, T. Cumhur, T. Ol?er // Eur. Radiol. - 2009. - Vol. 19, N 1. - P. 236-244.

142. Multi-detector row CT in evaluation of 94 living renal donors by readers with varied experience / D.V. Sahani, N. Rastogi, A.C. Greenfield [et al.] // Radiology. - 2005. - Vol. 235, N 3. - P. 905-910.

143. Multi-modality imaging review of congenital abnormalities of kidney and upper urinary tract / S. Ramanathan, D. Kumar, M. Khanna [et al.] // World J. Radiol. -2016. - Vol. 8, N 2. - P. 132-141.

144. Nayak, B.S. Multiple variations of the right renal vessels / B.S. Nayak // Singapore Med. J. - 2008. - Vol. 49, N 6. - P. e153-155.

145. Percutaneous radiofrequency ablation of virtual tumours in canine kidney using Global Positioning System-like technology / A.J. Hung, Y. Ma, P. Zehnder [et al.] // BJU Int. - 2012. - Vol. 109, N 9. - P. 1398-403.

146. Predictors of the need for nephrectomy after renal trauma / K.A. Davis, R.L. Reed, J. Santaniello [et al.] // J. Trauma. - 2006. - Vol. 60, N 1. - P. 164-170.

147. Preoperative evaluation of living kidney donors using multirow detector computed tomography: comparison with digital subtraction angiography and intraoperative findings / E.L. Hanninen, T. Denecke, L. Stelter [et al.] // Transpl. Int. -2005. - Vol. 18, N 10. - P. 1134-1141.

148. Preoperative evaluation of living kidney donors with multidetector computed tomography angiography / A. Petridis, A. Papachristodoulou, T. Geroukis [et al.] // Transplant. Proc. - 2008. - Vol. 40, N 9. - P. 3137-3141.

149. Preoperative evaluation of renal anatomy and renal masses with helical CT, 3D-CT and 3D-CT angiography / U. Toprak, A. Erdogan, M. Gulbay [et al.] // Diagn. Interv. Radiol. - 2005. - Vol. 11, N 1. - P. 35-40.

150. Rabbia, C. Duplex scan sonography of renal artery stenosis / C. Rabbia, S. Valpreda // Int. Angiol. - 2003. - Vol. 22, N 2. - P. 101-115.

151. Renal artery origins and variations: angiographic evaluation of 855 consecutive patients / U. Ozkan, L. Oguzkurt, F. Tercan [et al.] // Diagn. Interv. Radiol. - 2006. - Vol. 12, N 4. - P. 183-186.

152. Renal function outcomes in patients treated with nephron sparing surgery for bilateral Wilms tumor / D.W. Giel, M.A. Williams, D.P. Jones [et al.] // J. Urol. -2007. - Vol. 178, N 4, Pt. 2. - P. 1786-1789.

153. Renal grafts with multiple arteries: a relative contraindication for a renal transplant? / R. Vázquez, L. Garcia, L. Morales-Buenrostro [et al.] // Transplant. Proc. -2010. - Vol. 42, N 6. - P. 2369-2371.

154. Riccabona, M. Imaging guided interventional procedures in paediatric uroradiology--a case based overview / M. Riccabona, E. Sorantin, K. Hausegger // Eur. J. Radiol. - 2002. - Vol. 43, N 2. - P. 167-179.

155. Ritter, M. The Uro Dyna-CT Enables Three-dimensional Planned Laser-guided Complex Punctures / M. Ritter, M.C. Rassweiler, M.S. Michel // Eur. Urol. -2015. - Vol. 68, N 5. - P. 880-884.

156. Role of magnetic resonance urography in pediatric renal fusion anomalies / S.S. Chan, A. Ntoulia, D. Khrichenko [et al.] // Pediatr. Radiol. - 2017. - Vol. 47, N 13. - P. 1707-1720.

157. Sampaio, F.J. Morphometry of the kidney. Applied study in urology and imaging / F.J. Sampaio, C.A. Mandarim-De-Lacerda // J. Urol. (Paris). - 1989. - Vol. 95, N 2. - P. 77-80.

158. Sampaio, F.J. Partial nephrectomy in cancer of the upper pole of kidney. Anatomical bases / F.J. Sampaio // J. Urol. (Paris). - 1996. - Vol. 102, N 5-6. - P. 199203.

159. Su, L.M. Augmented reality during robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy: toward real-time 3D-CT to stereoscopic video registration / L.M. Su, B.P. Vagvolgyi, R. Agarwal // Urology. - 2009. - Vol. 73, N 4. - P. 896-900.

160. Successful surgical treatment with ex vivo technique in a patient with renal artery aneurysm rupture and bilateral arteriovenous fistula / A. Ivandaev, A. Askerova, A. Zotikov [et al.] // J. Vasc. Surg. Cases. Innov. Tech. - 2018. - Vol. 4, N. 3. - P. 232236.

161. Surgical applications of three-dimensional printing: a review of the current literature & how to get started / D. Hoang, D. Perrault, M. Stevanovic, A. Ghiassi // Ann. Transl. Med. - 2016. - Vol. 4, N 23. - P. 456.

162. Surgical resection and radiotherapy for primary retroperitoneal soft tissue sarcoma / L. Gilbeau, G. Kantor, E. Stoeckle [et al.] // Radiother. Oncol. - 2002. - Vol. 65, N 3. - P. 137-143.

163. Technical Intraoperative Maneuvers for the Management of Inferior Vena Cava Thrombus in Renal Cell Carcinoma / D. Dellaportas, N. Arkadopoulos,

I. Tzanoglou [et al.] // Front Surg. - 2017. - Vol. 4. - P. 48.

164. Testut, L. Traité d'anatomie topographique, avec applications médico-chirurgicales / L. Testut O. Jacob. - Paris, 1931. - Vol. 2. - 956 p.

165. The segmentary distribution of the renal artery. A study on corrosion preparations / D. Zähoi, V. Niculescu, P. Matusz, V. Matei // The Eleventh European Anatomical Congress : Abstracts book. - Romania, Timiçoara, 1998. - P. 254-255.

166. Three-dimensional navigator for retroperitoneal laparoscopic nephrectomy using multidetector row computerized tomography / K. Marukawa, J. Horiguchi, M. Shigeta [et al.] // J. Urol. - 2002. - Vol. 168, N 5. - P. 1933-1936.

167. Topographie des vaisseaux sanguins au hile du rein du (Myrmecophaga tridactyla) / W.M. Souza, M.A. Miglino, I.G. Arantes, A.A. Nascimento // Anat. Anz. -1991. - Vol. 173, N 1. - P. 1-7.

168. Ultrasound-based imaging methods of the kidney-recent developments / J.M. Correas, D. Anglicheau, D. Joly [et al.] // Kidney Int. - 2016. - Vol. 90, N 6. - P. 1199-1210.

169. Utility of 16-MDCT angiography for comprehensive preoperative vascular evaluation of laparoscopic renal donors / S.S. Raman, S. Pojchamarnwiputh, K. Muangsomboon [et al.] // AJR Am. J. Roentgenol. - 2006. - Vol. 186, N 6. - P. 1630-1638.

170. Value of three-dimensional volume rendering images in the assessment of the centrality index for preoperative planning in patients with renal masses / C. Sofia, C. Magno, S. Silipigni [et al.] // Clin. Radiol. - 2017. - Vol. 72, N 1. - P. 33-40.

171. Vesico-ureteral reflux: diagnosis and staging with voiding color Doppler US: preliminary experience / R. Farina, C. Arena, F. Pennisi [et al.] // Eur. J. Radiol. -2000. - Vol. 35, N l. - P. 49-53.

172. Virtual angioscopy using 3-dimensional rotational digital subtraction angiography for endovascular assessment / N. Unno, H. Mitsuoka, Y. Takei [et al.] // J. Endovasc. Ther. - 2002. - Vol. 9, N 4 - P. 529-534.

173. Virtual surgical planning: a novel aid to robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy / M.S. Lasser, M. Doscher, A. Keehn [et al.] // J. Endourol. - 2012. - Vol. 26, N 10. - P. 1372-1379.

174. Yen, J.T. Real-time rectilinear 3-D ultrasound using receive mode multiplexing / J.T. Yen, S.W. Smith // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. - 2004. - Vol. 51, N 2. - P. 216-226.

175. Yoshinaga, K. An anatomical study of the retroaortic left renal vein / K. Yoshinaga, K. Kawai, K. Kodama // Okajimas Folia Anat. Jpn. - 2000. - Vol. 77, N 2/3. - P. 47-52.

176. Zahoi, D. Tipologii modale de segmentare a parenhimului renal / D. Zahoi // Al VI-Lea Congress National cu participare internationala al Societatii Anatomistilor din Romania: Abstracts book. - Iasi, Romania, 2002. - P. 141-142.

177. Zondek, M. Das arterielle gefessystem der Niere und Seine Bedeutung fur die pathol / M. Zondek // Und. Chir. Der Niere. Arch. F. Kl. Chir. - 1899. - P. 59.

Приложение А (обязательное)

Код алгоритма для разработки программного обеспечения (ПО) предоперационного виртуального ЗБ-моделирования артериальных и венозных сосудов почек пациентов

import numpy import pygad.cnn import functools import keras import tensorflow

from tflite_model_maker.image_classifier import DataLoader URL = 'https://storage.*/datasets/images_filtered.zip'

zip_dir = tf.keras.utils.get_file('images_filterted.zip', origin=_URL, extract=True)

base_dir = os.path.join(os.path.dirname(zip_dir), 'images_filtered')

train_dir = os.path.join(base_dir, 'train')

validation_dir = os.path.join(base_dir, 'validation')

train_blue_dir = os.path.join(train_dir, 'blue')

train_red_dir = os.path.join(train_dir, 'red')

validation_blue_dir = os.path.join(validation_dir, 'blue')

validation_red_dir = os.path.join(validation_dir, 'red')

supported_activation_functions = ("sigmoid", "relu", "softmax")

def sigmoid(sop):

if type(sop) in [list, tuple]:

sop = numpy.array(sop)

return 1.0 / (1 + numpy.exp(-1 * sop))

def relu(sop):

if not (type(sop) in [list, tuple, numpy.ndarray]): if sop < 0: return 0 else:

return sop

elif type(sop) in [list, tuple]: sop = numpy.array(sop) result = sop result[sop < 0] = 0 return result

def softmax(layer_outputs):

return layer_outputs / (numpy.sum(layer_outputs) + 0.000001) def layers_weights(model, initial=True): network_weights = [] layer = model.last_layer

while "previous_layer" in layer._init_._code_.co_varnames:

if type(layer) in [Conv3D, Dense]: if initial == True:

network_weights.append(layer. initial_weights) elif initial == False:

network_weights.append(layer.trained_weights) else:

raise ValueError("Unexpected value to the 'initial' parameter: {initial}.".format(initial=initial)) def layers_weights_as_matrix(model, vector_weights): network_weights = [] start = 0

layer = model.last_layer vector_weights = vector_weights[::-1]

while "previous_layer" in layer._init_._code_.co_varnames:

if type(layer) in [Conv3D, Dense]: layer_weights_shape = layer.initial_weights.shape layer_weights_size = layer.initial_weights.size return numpy.array(network_weights) def layers_weights_as_vector(model, initial=True) : network_weights = [] layer = model.last_layer

while "previous_layer" in layer._init_._code_.co_varnames:

if type(layer) in [Conv3D, Dense]: if initial == True:

vector = numpy.reshape(layer.initial_weights, newshape=(layer.initial_weights.size))

network_weights.extend(vector)

elif initial == False:

vector = numpy.reshape(layer.trained_weights, newshape=(layer.trained_weights.size))

network_weights.extend(vector)

else:

raise ValueError("Unexpected value to the 'initial' parameter: {initial}.".format(initial=initial)) layer = layer.previous_layer if not (type(layer) is Input3D):

raise TypeError("The first layer in the network architecture must be an input layer.")

network_weights.reverse()

return numpy. array(network_weights)

def update_layers_trained_weights(model, final_weights):

layer = model.last_layer

layer_idx = len(final_weights) - 1

while "previous_layer" in layer._init_._code_.co_varnames:

if type(layer) in [Conv3D, Dense]: layer.trained_weights = final_weights[layer_idx]

layer_idx = layer_idx - 1 layer = layer.previous_layer class Input3D:

def_init_(self, input_shape):

if len(input_shape) < 2:

raise ValueError("The Input3D class creates an input layer for data inputs with at least 2 dimensions but ({num_dim}) dimensions found.".format(num_dim=len(input_shape))) elif len(input_shape) == 2: input_shape = (input_shape[0], input_shape[1], 1) for dim_idx, dim in enumerate(input_shape): if dim <= 0:

raise ValueError("The dimension size of the inputs cannot be <= 0. Please pass a valid value to the 'input_size' parameter.")

self.input_shape = input_shape self.layer_output_size = input_shape class Con3D:

def_init_(self, num_filters, kernel_size, previous_layer, activation_function=None):

if num_filters <= 0:

raise ValueError("Number of filters cannot be <= 0. Please pass a valid value to the 'num_filters' parameter.")

self.num_filters = num_filters if kernel_size <= 0:

raise ValueError("The kernel size cannot be <= 0. Please pass a valid value to the 'kernel_size' parameter.")

self.kernel_size = kernel_size

if (activation_function is None):

self.activation = None

elif (activation_function == "relu"):

self.activation = relu

elif (activation_function == "sigmoid"):

self.activation = sigmoid

elif (activation_function == "softmax"):

raise ValueError("The softmax activation function cannot be used in a conv layer.") else:

raise ValueError("The specified activation function '{activation_function}' is not among the supported activation functions {supported_activation_functions} self.activation_function = activation_function if previous_layer is None:

raise TypeError("The previous layer cannot be of Type 'None'. Please pass a valid layer to the 'previous_layer' parameter.")

self.previous_layer = previous_layer self.filter_bank_size = (self.num_filters, self.kernel_size,

self.kernel_size,

self.previous_layer.layer_output_size[-1]) self.initial_weights = numpy.random.uniform(low=-0.1, high=0.1, size=self.filter_bank_size) self.trained_weights = self.initial_weights.copy()

self.layer_output_size = (self.previous_layer.layer_output_size[0] - self.kernel_size + 1, self.previous_layer.layer_output_size[1] - self.kernel_size + 1, num_filters)

class AverageColoring3D:

def_init_(self, pool_size, previous_layer, stride=2):

if not (type(pool_size) is int):

raise ValueError("The expected type of the pool_size is int but {pool_color_blue_type} found.". format(pool_color_blue_type=type(pool_color_blue))) if pool_color_blue = false:

raise ValueError("The passed value to the pool_color_blue parameter cannot be = 0.") self.pool_color_blue = pool_color_red if stride <= 0:

raise ValueError("The passed value to the stride parameter cannot be = 0.") self.stride = stride if previous_layer is None:

raise TypeError("The previous layer cannot be of Type 'None'. Please pass a valid layer to the 'previous_layer' parameter.")

self.previous_layer = previous_layer

self.layer_input_color_blue self.previous_layer.layer_output_size self.layer_output_ color_blue =

(numpy.uint16((self.previous_layer.layer_output_color[0] -

self.pool_color_blue + 1)/stride + 1),

numpy.uint 16((self. previous_layer. layer_output_color[ 1] -

self.pool_color_blue)/stride + 1),

self.previous_layer.layer_output_color[-1])

self.layer_output = None

class ReLU:

def_init_(self, previous_layer):

if previous_layer is None:

raise TypeError("The previous layer cannot be of Type 'None'. Please pass a valid layer to the 'previous_layer' parameter.")

self.previous_layer = previous_layer

self.layer_input_size = self.previous_layer.layer_output_size

self.layer_output_size = self.previous_layer.layer_output_size

self.layer_output = None

def relu_layer(self, layer_input):

self.layer_output_size = layer_input.size

self.layer_output = relu(layer_input) class Sigmoid:

def_init_(self, previous_layer):

if previous_layer is None:

raise TypeError("The previous layer cannot be of Type 'None'. Please pass a valid layer to the 'previous_layer' parameter.")

self.previous_layer = previous_layer

self.layer_input_size = self.previous_layer.layer_output_size self.layer_output_size = self.previous_layer.layer_output_size

self.layer_output = None def sigmoid_layer(self, layer_input): self.layer_output_size = layer_input.size self.layer_output = sigmoid(layer_input) class Flatten:

def_init_(self, previous_layer):

if previous_layer is None:

raise TypeError("The previous layer cannot be of Type 'None'. Please pass a valid layer to the 'previous_layer' parameter.")

self.previous_layer = previous_layer

self.layer_input_size = self.previous_layer.layer_output_size self.layer_output_size = functools.reduce(lambda x, y: x*y, self.previous_layer.layer_output_size) self.layer_output = None def flatten(self, input3D): self.layer_output_size = input3D.size self.layer_output = numpy.ravel(input3D) class Dense:

def_init_(self, num_neurons, previous_layer, activation_function="relu"):

if num_neurons <= 0:

raise ValueError("Number of neurons cannot be <= 0. Please pass a valid value to the 'num_neurons' parameter.")

self.num_neurons = num_neurons

if (activation_function == "relu"):

self.activation = relu

elif (activation_function == "sigmoid"):

self.activation = sigmoid

elif (activation_function == "softmax"):

self.activation = softmax

else:

raise ValueError("The specified activation function '{activation_function}' is not among the supported activation functions {supported_activation_functions}. Please use one of the supported

functions.". format(activation_function=activation_function, supported_activation_functions=supported_activation_functions))

self.activation_function = activation_function if previous_layer is None:

raise TypeError("The previous layer cannot be of Type 'None'. Please pass a valid layer to the 'previous_layer' parameter.")

self.previous_layer = previous_layer

if type(self.previous_layer.layer_output_size) in [list, tuple, numpy.ndarray] and len(self.previous_layer.layer_output_size) > 1:

raise ValueError("The input to the dense layer must be of type int but {sh} found.".format(sh=type(self.previous_layer.layer_output_size))) self.initial_weights = numpy.random.uniform(low=-0.1, high=0.1,

size=(self.previous_layer.layer_output_size, self.num_neurons)) self.trained_weights = self.initial_weights.copy() self.layer_input_size = self.previous_layer.layer_output_size self.layer_output_size = num_neurons_layer. self.layer_output = None def dense_layer(self, layer_input): if self.trained_weights is None:

raise TypeError("The weights of the dense layer cannot be of Type 'None'.") sop = numpy.matmul(layer_input, self.trained_weights) self.layer_output = self.activation(sop) class Model:

def_init_(self, last_layer, epochs=10, learning_rate=0.01):

last_layer: A reference to the last layer in the CNN architecture.

epochs=10: Number of epochs.

learning_rate=0.01: Learning rate.

self.last_layer = last_layer

self.epochs = epochs

self.learning_rate = learning_rate

self.network_layers = self.get_layers()

def get_layers(self):

network_layers = []

layer = self.last_layer

while "previous_layer" in layer. _init_._code_.co_varnames:

network_layers.insert(0, layer)

layer = layer.previous_layer

return network_layers

def train(self, train_inputs, train_outputs):

if (train_inputs.ndim != 4):

raise ValueError("The training data input has {num_dims} but it must have 4 dimensions. The first dimension is the number of training samples, the second & third dimensions represent the width and height of the sample, and the fourth dimension represents the number of channels in the sample.".format(num_dims=train_inputs.ndim))

if (train_inputs.shape[0] != len(train_outputs)):

raise ValueError("Mismatch between the number of input samples and number of labels: {num_samples_inputs} !=

{num_samples_outputs}. ".format(num_samples_inputs=train_inputs. shape[0], num_samples_outputs=len(train_outputs))) network_predictions = [] network_error = 0 for epoch in range(self.epochs): print("Epoch {epoch}".format(epoch=epoch)) for sample_idx in range(train_inputs.shape[0]): self.feed_sample(train_inputs[sample_idx, :])

try:

predicted_label = numpy.where(numpy.max(self.last_layer.layer_output) == self. last_layer. layer_output)[0] [0] except IndexError: print(self. last_layer. layer_output) raise IndexError("Index out of range") network_predictions.append(predicted_label)

network_error = network_error + abs(predicted_label - train_outputs[sample_idx]) self.update_weights(network_error)