CC BY
25
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРИСТАЛЛОГРАФИИ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ У ПАЦИЕНТОВ МОЛОДОГО ВОЗРАСТА
Корол ь Дмитрий Михайлови ч
д-р мед. наук, зав. кафедрой пропедевтики ортопедической стоматологии, профессор Высшего государственного учебного заведения Украины «Украинскаямедицинская стоматологическая академия» Украина, г. Полтава
Киндий Дмитрий Данилович канд. мед. наук, доцент кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии, Высшего государственного учебного заведения Украины «Украинскаямедицинская стоматологическая академия» Украина, г. Полтава
E-mail: implastika2014@gmail. com
MORPHOMETRIC PARAMETERS OF CRYSTALLOGRAPHY OF ORAL
FLUID IN YOUNG PATIENTS
Korol Dmitry Mikhailovich
head, Department of Prosthetic Dentistry Propedeutics, Doctor of Medicine, Professor, Higher educational institution of Ukraine "Ukrainian Medical
Stomatological Academy", Ukraine, Poltava Kindiy Dmitry Danilovich
associate Professor, Department of Prosthetic Dentistry Propedeutics, Candidate in Medical Sciences, Higher state educational institution of Ukraine "Ukrainian
Medical Stomatological Academy", Ukraine, Poltava
АННОТАЦИЯ
Авторы статьи представили результаты статистического анализа основных морфометрических показателей кристаллограмм нативной ротовой жидкости полученной у лиц молодого возраста, а именно: гистограммы цифрового изображения, индекса фрактальности, площади и периметра кристаллического рисунка.
ABSTRACT
The authors presented the results of a statistical analysis of the main morphometric parameters of crystallogram of native oral fluid taken from young people, namely the histogram of the digital image, the fractal index, area and perimeter of a crystalline pattern.
Ключевые слова: кристаллография; морфометрия; индекс фрактальности; ротовая жидкость; гистограмма.
Keywords: aystanography; histogram; morphometry; fractal index; oral fluid; histogram.
Введение. Широкое внедрение компьютерных технологий в медицине предопределило появление новых малоинвазивных методов диагностики, заметное место среди которых занимает морфометрия биологических сред и тканей. Возможность быстрой числовой обработки и характеристики объектов цифрового изображения, открывает широкие перспективы изучения возможностей этого метода для диагностики объективной клинической ситуации в стоматологии. Одним из вариантов такого подхода является компьютерная морфометрия микропрепаратов ротовой жидкости на стекле [1, с. 36; 4, с. 147; 5, с. 450; 6, с. 362].
Несмотря на простоту и доступность способа анализа цифровых изображений, эта методика до сегодняшнего дня не имеет надежных и информативных инструментов числовой характеристики
кристаллографического рисунка, что делает суждения об особенностях кристаллограмм субъективными и неточными [2, с. 37].
Таким образом, целью нашей работы стал поиск числовых морфометрических значений кристаллограмм ротовой жидкости у пациентов молодого возраста. С целью получения максимально полной информации, нами последовательно использовались инструменты, дающие общее представление о цифровом изображении, уточняющие информацию о геометрии кристаллической структуры, а также помогающие детально проанализировать строение кристалла в локальном участке [3, с. 178].
Учитывая вышесказанное, нами были поставлены следующие задачи:
1. Определить значения гистограммы изображений исследуемых кристаллограмм;
2. Определить значения фрактальности кристаллограмм в исследуемой группе, в качестве числовой характеристики геометрии образцов;
3. Определить значения площади и периметра кристаллов при более детальном цифровом анализе локальных участков кристаллограмм.
Материалы и методы. Объектом исследования стали микропрепараты нативной ротовой жидкости на стеклянной подложке в количестве 62 образцов, полученных путем прямой клиновидной дегидротации.
Предмет исследования: числовые показатели кристаллической структуры дегидратированной ротовой жидкости.
Исследование проводилось на базе научной лаборатории кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии Высшего государственного учебного заведения Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия» (г. Полтава). В исследовании принимали участие пациенты 1994— 1996 годов рождения, обратившиеся к стоматологу с целью профилактического осмотра, давшие добровольное и осведомленное согласие на использование результатов работы в научных целях.
Условием отбора образцов для дальнейшего анализа являлся их полноценный кристаллической рисунок без признаков завоздушивания жидкости с образованием пузырей.
Оптические характеристики: 4-кратное увеличение линзы в сочетании с цифровой камерой, 40 % поля видимости; расширение изображения.
Анализ кристаллограмм проводился при помощи оптического микроскопа
Levenhuk D50L NG, цифровой камеры Levenhuk DEM 200, програмного пакета захвата и обработки изображения Levenhuk ToupView и ImageJ V1.48.
Результаты последовательного использования плагинов програмного пакета ImageJ V1.48 представлены в сводной таблице.
Статистическая обработка данных проводилась при помощи инструментов программы StatsPad for IOS. Графическими и математическими методами параметрического и непараметрического анализа проведена оценка средних значений. Проведена проверка гипотезы о соответствии распределения значений выборки нормальному закону.
Результаты работы. Полученные данные были внесены в сводную таблицу. С помощью графических методов была сделана первичная оценка соответствия распределения полученных значений предполагаемому распределению в популяции. Графический анализ полученных средних значений гистограмм кристалографических изображений показал условное соответствие распределения в выборке нормальному. Таким образом, мы ограничились основными характеристиками нормального распределения этого признака (рис. 1).
Анализ нормальности распределения Andersen-Darling не позволил отмести нулевую гипотезу соответствия значений гистограмм в выборке закону нормального распределения. Таким образом, среднее значение (Mean) этого показателя составило 104,834 у.е.
Рисунок 1 Статистическая характеристика гистограмм кристаллографических изображений в выборке
Графический анализ индекса фрактальности кристалограмм заставил усомниться в параметричности значений в выборке, что было подтверждено при помощи анализа Andersen-Darling (рис. 2).
Значения индекса фрактальности крнсталограмм
1.7 ♦ * *
1.6 | > • /
1.6 / ** / * / * •
1.4 -г в Ensued lbrrti.il Vjlut I
CI C2 сз
HI Лп<№|44> Dft.1
H2 ■* ..'Ч.Г; TD5L
R3
R4 Ho: tbmJh, ilnlr ..
R5 Ha: ЮТОМГТЦЙу
R5
R7 Mean 1.57Э4Э
Ra Variance 0.004837
R9 Sid Dcv 0.06955
H10 Sk&wnffss -0.64СЫ71
R11 Kurtosis -0,27Э87в
R12
R13 TrKSl Sttlfllc
H14 AD 0.894832
R15 AD1 Q.90S1S
R16
R17 AlpHa 0.05
R1S P-Value 0.020975
H19 Decision: Reject Но
CI C2 C3
R1 Si...
R£ TOTAL Column 1
R3 Mean: 1.576« 1.57Ё43
R4 Standard Error O.OOB833 0.008833
R5 Median: 1.5&7S5 1.56735
R6 Mode: 1.6711 1.671 1
R7 i^niHl.ud 0LQ695S 0,06355
RB Variance: 0.Q04837 0.004837
R9 Kurtosis: -0,273873 -0,273678
RIO SkewnesK -0.640475 -0.640471
R11 Яагюе: 0,2745 0,2745
R12 Minimum: 1.4156 1.4156
R13 Maximum: 1.8901 1,6901
R14 Q1 1.5342 1.5342
R15 Q3 1,6234 1.6204
R16 IQR О.ОЭ52 0.0962
R17 Sum: 97.862B 97.8628
R1S Ceunt: es 62
Рисунок 2 Статистическая характеристика индекса фрактальности
кристаллограмм
Среднее значение индекса фрактальности в исследуемых образцах составило 1,578, максимальное значение равнялось 1,690, минимальное — 1,416. Значения индекса для первого и третьего квартилей составило соответственно 1,534 и 1,629, с межквартильным размахом в 0,095.
Статистический анализ распределения значений площади кристаллов в соответствии с нормальным законом так же дал ложно положительный результат, связанный с небольшим числом наблюдений (рис. 3).
Рисунок 3 Статистический анализ площади кристаллов в образцах
Среднее значение площади кристаллов составило 53,400 пикселя. При этом, максимальное значение в исследуемой выборке равнялось 75,079 пикселя,
а минимальное — 10,468 пикселя, средние показатели в первом и квартиле составили соответственно: 44,877 и 61,054 пикселей.
третьем
Рисунок 4 Статистический анализ периметра кристаллов в образцах
Нулевая гипотеза о соответствии показателей периметра кристаллов в исследуемой группе закону нормального распределения была отвергнута. Одним из объяснений этому может быть малое число наблюдений в сочетании с достаточно широким разбросом значений от максимального (259,182 пикселей) до минимального (31,001 пикселей). (Рис. 4).
Среднее значение периметра кристаллов в группе наблюдения составило 77,315 пикселей. Средний показатель периметра в первом квартиле — 54,679 пикселя, а в третьем — 89,987 пикселей.
Выводы. В результате статистической обработки данных кристаллограмм ротовой жидкости на стеклянной подложке, полученных у лиц молодого возраста, нами были получены средние значения гистограммы, фрактальности, площади и периметра кристаллов. Наиболее устойчивым к искажающим факторам оказался показатель гистограммы, однако он дает представление лишь об общей цветовой напыщенности изображения.
Поэтому, наиболее перспективным по нашему мнению является дальнейшее изучение принципа фрактальности, а также фактора соотношения площади и периметру в сложных кристаллических изображениях.
Остается открытым вопрос о степени необходимого (4- или 10-кратное) увеличения изображения с целью детального исследования кристаллической структуры в локальном участке.
Дальнейшие исследования, основанные на методе клиновидной дегидратации потребуют унифицированного подхода к методике забора материала и общей стандартизации образцов, что безусловно повысит достоверность полученных результатов.
Список литературы:
1. Антропова И.П. Кристаллизация биожидкости в закрытои2 ячеи2ке на примере слюны // Клинич. лаб. диагностика. — 1997. — № 8. — С. 36—38.
2. Денисов А.Б. Алгоритм оценки кристаллических фигур, полученных при высушивании смешанной слюны // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2004. — Т. 136. — № 7. — С. 37—40.
3. Король Д.М. Застосування програмного комплексу для кшьюсного аналiзу нативних фацш змiшаноï слини в експеримент /Д.М. Король // Scientific resources management of countries and regions. Scientific and practical edition: Copenhagen, Denmark, 18 July 2014, Publishing Center of The International Scientific Association "Science & Genesis", Copenhagen , 2014, — p. 178— 185.
4 Максимов С.А. Взаимосвязь темпов старения и показателеи2 кристаллизации слюны рабочих на химическом производстве // Актуал. проблемы биологии. Томск, — 2004. — Т. 3. — № 1. — С. 147— 148.
5 Харченко С.В., Корнеева Г.А., Ветров А.А. Кристаллическая структура ротовои2 жидкости, природа и свои2ства // Изв. АН СССР. Сер. Биол. — 1988. — № 3. — С. 450—455.
6. Шатохина С.Н., Шабалин В.Н. Морфология биологических жидкостеи2 организма человека. М., Наука, 2001. — 361 с.
