CC BY
36
стоянии стопы обследуемого, даже не проводя дальнейшую компьютерную обработку снимков (рис. 2).
Рис. 2. Окно первичной подограммы.
4 этап. Программная обработка первичного снимка с расчетом по общепринятому алгоритму координатных точек, длиннот-ных, широтных расстояний и угловых характеристик, граничных значений переднего, среднего и заднего отдела стоп (рис. 3).
Рис. 3. Окно подограммы, после ее компьютерной расшифровки (примечание: слева расположена схема алгоритма расшифровки анатомического строения стопы; справа - результаты графо-аналитического ее анализа).
5 этап. Программный анализ результатов полученных при расшифровке параметров подограмм обеих конечностей.
6 этап. Создание индивидуального или группового отчета по итогам проведенных плантографических обследований
7 этап. Формирование программным путем и выдача обследованному человеку медико-диагностического заключения о состоянии здоровья его стоп, а также рекомендаций по физической культуре, лечебной физической культуре и массажу с целью укрепления (в ряде случаев - реабилитации) здоровья стоп.
8 этап. Организация компьютерных баз данных для дальнейшего мониторингового наблюдения за состоянием здоровья стоп, определения эффективности ранее предложенных рекомендация и при необходимости их коррекции.
9 этап. Определение индивидуальных и групповых особенностей строения стопы в зависимости от пола.
10 этап Определение индивидуальных и групповых особенностей строения стопы в зависимости от вида спорта.
11 этап. Выявление нуждающихся в ортопедической помощи
Определение индивидуальных и групповых особенности строения стопы в зависимости от пола показало, что средняя длина стопы у мужчин больше, чем у женщин на 22 мм. Это обусловлено большими размерами всех отделов стопы: переднего, среднего и особенно - заднего отдела.
В сравнении с женщинами у мужчин площади соприкосновения стопы с опорой также имеют различия (р>0,05): суммарная площадь соприкосновения стопы у мужчин больше на 3 см2. В среднем отделе стопы площадь соприкосновения с опорой у мужчин также больше (р>0,001), тогда как в переднем отделе -она оказалась меньшей, чем у женщин. Хотелось подчеркнуть, что речь идет не о суммарной площади поверхности переднего отдела стопы, а о площади соприкосновения с опорой.
Стопы мужчин и женщин, занимающихся спортом, имеют явные антропометрические различия. Это подчеркивает необходимость учета полученных нами данных при построении диагностических оценочных таблиц плантографического анализа.
Более 80% студентов имеют стопы с признаками той или иной степени плоскостопия. Эти данные представлены на рис., где использованы следующие условные обозначения: а - без признаков плоскостопия; Ь - начальные признаки; с - сформировавшееся плоскостопие; d - выраженное плоскостопие (по общепринятой терминологии соответствует 3-й степени деформации).
80-----------------------------------------------
60-----------------------------------------------
40-----------------------------------------------
20-----------------------------------------------
а Ь с d
Рис.4 Встречаемость плоскостопия разной степени среди спортсменов
Плоскостопие группы «с» выявлено у 7,4% обследованных студентов, а «d» - у 2,3%. Около 50% студентов со стопами «d» имеют специализацию по тяжелой атлетике Наиболее информативным показателем для выявления этой закономерности является медиальный угол переднего отдела стопы, проходящий между двумя линиями, проведенными вдоль первой плюсневой костью и 1 пальцем. Чем он больше, тем больше выражены нарушения ее нормальной конфигурации. Самые большие они у легко- и тяжелоатлетов, а наименьшие - у пловцов. Показатель продольного плоскостопия (коэффициент К) у мужчин-тяжелоатлетов также максимален, а у пловцов - минимален
Выводы. Новая технология планшетного сканирования может быть использована в практике спортивных исследований, её эффективность подтверждена при массовом обследовании студентов. Метод планшетного сканирования стопы может применяться для определения уровня информативности широко используемых в практике показателей плоскостопия Предложенный метод плантографии способствует созданию информационной базы для мониторингового обследования студентов на протяжении лет их обучения в вузе. База оптимально вписывается в программы паспорта здоровья человека, взаимодействует с другими информационными системами и технологиями.
Литература
1.Хадарцев А.А.,Григорьев Ю.И./В сб.: 2 Нац. конгр. по профилакт. мед-не «Впервые в медицине».- СПб, 1995.- С. 172.
2.Grigoriev A.I., Baevsky RM. Problem of health. Evaluation and conception of norm in space medicine.- M.: Slovo, 2006.- 190 p.
3.ГригорьевА.Основы телемедицины.-M.:Slovo, 2001.-112с.
4.Сонькин В.Д. и др. Возрастная физиология.- М.: Академ-пресс, 2004.- 455 с.
5.Кашуба В.А. Биомеханика осанки.- Киев: Олимпийская литература, 2003.
УДК 611.7:616-073+572.087
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАКРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ БИОХИМИЧЕСКИХ И ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОСТЕОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
В. Г. МЕРЕНКОВ*
При проведении биохимических и генетических исследований остеологического материала, подвергшихся длительной минерализации или воздействию агрессивной химической среды, встаёт необходимость выделения менее поврежденных образцов кости, сохраняющих белки и нуклеиновые кислоты индивида.
Нами был подготовлен метод выделения неповреждённого костного материала с использованием макроскопического люминесцентного анализа [5]. Метод основан на способности кол-
* Смоленская ГМА
лагена кости к люминесценции под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения. При этом разрушение структуры коллагена под воздействием химических или микробиологических факторов ведет к прекращению люминесценции [4].
Рис. 1. Спил кости
Для исследования использовали диагностический УФ-осветитель ОЛД-41. Тот же результат может быть получен и с помощью любой из «черных» люминесцентных ламп, получивших ныне широкое распространение. Изготавливаются спилы кости толщиной 5-10 мм, затем шлифуются на наждачных кругах убывающей зернистости, затем ведется окончательная обработка поверхности на войлочном или фетровом диске (рис. 1). Результат работы контролируется при УФ-освещении (рис. 2). При обнаружении на поверхности участков, окрашивающихся в черно-фиолетовый цвет, представляющих собой пришлифованные плёнки абразивного порошка, проводится дополнительная доводка образца на фетровом диске или вручную на кусочке сукна [3].
Рис. 2. Контроль в УФ-лучах спила кости
Дальнейшее исследование, фотографирование и препаровка остеологического материала может проводиться при ультрафиолетовом освещении как непосредственно, так и с использованием бинокулярных луп или микроскопов с микроманипуляторами. Участки кости, содержащие сохранный коллаген, при этом окрашиваются в яркий бледно-голубой цвет, минерализованные участки - в коричневый цвет, разной степени яркости [2].
В силу того, что минерализованная кость имеет при УФ-освещении окраску, зависящую от условий минерализации, использование инструментальных методов измерения люминесценции (спектроскопов и т.п.) не целесообразно [1].
Метод рекомендуется при биохимических и генетических исследованиях палеонтологического и археологического костного материала, в частности для анализа останков царской семьи.
Литература
1. Конев А.В. и др. // Диагностика давности процессов в объектах судебно-медицинской экспертизы.- Кишинев: Штиин-ца, 1986.- С. 17-18.
2. Меренков В.Г. Использование макроскопического флуоресцентного анализа при исследовании остеологического материала / Математическая морфология. Электронный математич. и медико-биол. ж.- Т. 5.- Вып. 4.- 2006.- URL: http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/merenkov-1/merenkov-1. htm;
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM; http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/TITL-12.htm; http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-
html/cont.htm
3. Нескучаев В.В. и др. // V Всерос. университет. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов по медицине: Сб. мат-лов.- Тула, 2006.- С. 172-173.
4. Черногрядская НА и др. Ультрафиолетовая флуоресценция клетки.- Л.: Наука, 1978.- 215 с.
5. Рацпредложение 1487 Способ выделения неповреждённого остеологического материала из фоссилизированной кости с применением макроскопического люминесцентного анализа / Меренков В.Г.- БРИЗ СГМА; заявл. 28.03.06.: Смоленск.
УДК 577, 535.36
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ РЭЛЕЕВСКОГО РАССЕЯНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Г. В.А. ТИХОВ, В.В. ЯЦЫШЕН*
При решении задач оптики биотканей, офтальмологии, вирусологии, иммунологии и гематологии, нужны знания характеристик лазерного излучения, рассеянного частицами конечных размеров для диагностики и терапии. Методы лазерной диагностики требуют изучения процесса распространения света в рассеивающих средах, в т.ч. биотканях. Эти методы основаны на том, что структурно-морфологические и химические изменения в биотканях влекут за собой изменения оптических их свойств (их показателя преломления и эллипсометрических параметров), т. е. процессы распространения света зависят от состояния биоткани. Проводя измерения характеристик света, рассеянного биотканью, можно диагностировать изменения, если определить соответствие между итогами измерений и состоянием биоткани.
Задача о распространении света в рассеивающих средах осложняется тем, что нет достаточно строгой теории для описания распространения света в структурно-неоднородных средах. Все большую роль приобретает математическое моделирование этого явления. Оно позволяет изучить особенности процесса распространения лазерного излучения в моделируемых средах, а также исследовать зависимость результатов от параметров исследуемого объекта, что бывает весьма затруднительно в эксперименте.
Цель работы - задача о взаимодействии света произвольной длины волны с отдельными частицами, т.е. с определенной совокупностью большого числа атомов и молекул, которые погружены в однородную в остальном среду. Под однородной средой будем понимать такую, где масштаб атомной или молекулярной неоднородности мал по сравнению с длиной волны падающего света. В расчетах пренебрегаем рассеянием на флуктуациях, которое гораздо слабее, чем рассеяние на частицах, и полагая, что рассеяние упругое, т. е. частота рассеянного света такая же, как у падающего. Вещество описывается по макроскопической теории.
Часто в качестве модели частиц используются сферы. При построении модели хрусталика пользуются широко распространенной моделью, согласно которой он представляет собой совокупность сферических частиц с известным показателем преломления, погруженных в изотропное базовое вещество [4]. Точное аналитическое решение задачи о рассеянии света однородными сферическими частицами, помещенными в однородную и изотропную среду называют теорией Ми. Рассмотрим вкратце ее основную суть, используя подход, развитый в [1].
Пусть на частицы падает плоская линейно поляризованная монохроматическая волна, а окружающая среда является непроводящей, обе среды немагнитны, и используется приближение однократного рассеяния. Предположим, что зависимость электромагнитного поля (ЭМП) от времени имеет вид ЭМП
внутри и вне нее находится из уравнений Максвелла:
УхЯ = &0Я 1 (1)
Ух И = -1капЁ [
или векторных волновых уравнений:
У2Ё + к 2Ё = 0 1 (2)
У2 И + к2 И = 0_[
где к = к п =—п = 2пп называют постоянной распространения
0 с А
в среде с комплексным показателем преломления п; ко - волновым числом в вакууме. Задача (2) решается методом разделения переменных в векторных волновых уравнениях в сферической
* 400062 Волгоград, проспект Университетский, д. 100 Волгоградский ГУ
