Настоящая работа посвящена разработке методов автоматического выделения и анализа областей интереса врача-исследователя, включая скопления мезенхимальных стволовых клеток и очаги ишемического поражения мозга на снимках магнитно-резонансной томографии, которые позволят увеличить скорость обработки и интерпретации данных томографа при решении задачи трекинга стволовых клеток. Разработан и исследован комплекс методов и алгоритмов выделения областей интереса врача на серии снимков магнитно-резонансной томографии, полученных в разных режимах работы томографа, с применением текстурных признаков и эвристических критериев в сочетании с классификаторами на основе обобщённой метрики и аппарата искусственных нейронных сетей. Решены задачи расчета информативных параметров областей интереса и выполнено 3D-моделирование трекинга скоплений стволовых клеток с применением транспортного подхода. На основе выполненного исследования разработан графический интерфейс (программный комплекс) для поддержки работы врача-исследователя, который позволяет визуализировать области ишемического поражения мозга и стволовых клеток как в 2D-, так и в 3D-формате. Данная визуализация позволяет врачу-исследователю оценить текущую ситуацию, а обработка хронологической серии снимков даёт возможность отследить динамику областей интереса и выявить их закономерности.