Автоматизированная система для качественного и количественного анализа фаций в исследовании медико-биологических препаратов методом клиновидной дегидратации Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

В. О. Петров, О. О. Привалов, И. В. Степанченко, В. В. Сургутанов, С. В. Поройский

Камышинский технологический институт, Волгоградский научный центр РАМН и Администрации Волгоградской области

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА ФАЦИЙ В ИССЛЕДОВАНИИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ МЕТОДОМ КЛИНОВИДНОЙ ДЕГИДРАТАЦИИ

УДК 615.45:681

Авторами разработан образец опытной эксплуатации автоматизированной компьютерной системы качественного и количественного анализа медико-биологических препаратов методом клиновидной дегидратации.

Ключевые слова: метод клиновидной дегидратации, растровые изображения.

V. O. Petrov, O. O. Privalov, I. V. Stepantchenko, V. V. Surgutanov, S. V. Poroysky

AUTOMATED SYSTEM OF QUALITATIVE AND QUANTITATIVE ANALYSIS OF FACIA IN STUDYING MEDICOBIOLOGICAL PREPARATIONS USING THE METHOD OF WEDGE-SHAPED DEHYDRATION

The authors developed a variant of experimental application of an automated system of qualitative and quantitative analysis of medicobiological preparations using the method of wedge-shaped dehydration.

Key words: method of wedge-shaped dehydration, Raster images.

Метод клиновидной дегидратации является перспективным средством диагностики заболеваний, применяемом при анализе синовиальной жидкости, раневого отделяемого, мочи [1, 2]. Морфологическими признаками, определяющими информацию о характере патологии, являются радиальные зоны, имеющие текстурные особенности. В настоящее время оценка результатов данного вида анализа осуществляется врачом или научным исследователем субъективным способом, опираясь в основном на свой опыт и интуицию. Такой подход эффективен в случае ярко выраженных отличий в текстурах исследуемых фаций. В то же время промежуточные виды фаций, полученные на этапе динамики развития патологического процесса, не могут быть верифицированы с использованием интуитивного подхода.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Разработка автоматизированной системы анализа растровых изображений, получаемых методом клиновидной дегидратации в динамике патологического процесса.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Входной информацией для автоматизированной системы анализа является растровое изображение фрагмента фации перитонеальной жидкости при микроскопии. Основным требова-

нием к входным данным является наличие на изображении различимых внешних границ фации для автоматизированного морфологического разбора на структурные составляющие. Основными требованиями к разрабатываемой системе нами были выделены:

1. Предварительная обработка растрового изображения биологического препарата, полученного при микроскопии в автоматическом режиме. Цель обработки — устранение дефектов, полученных в результате оцифровки, наблюдаемой при микроскопическом анализе картины.

2. Автоматический морфологический разбор растрового фрагмента фации жидкости из брюшной полости на структурные составляющие. Под структурными составляющими понимаются радиальные зоны (центральная, периферийная и переходная) [3].

3. Измерение количественных характеристик, описывающих особенности текстуры выделенных зон фации. Выделение количественного критерия позволит фиксировать не ярко выраженные отличия, характерные для фации в промежуточном состоянии.

4. Возможность обрабатывать массивы биологических образцов в автоматическом режиме.

5. Формирование отчетов и сохранение результатов в файл.

Структурная схема информационных потоков системы представлена на рис. 1.

База данных методик расчета количественных

характеристик фации перитонеальной жидкости

База данных полученных результатов

Загрузка растрового изображения фрагмента фации

Предварительная обработка растрового изображения

Автоматический морфологический разбор фации на структурные составляющие

Качественный анализ изображения фации

Измерение количественных сравнительных характеристик, определяющих особенности текстур при патологии или норме

Расчет погрешностей измерения

Сохранение результатов

Рис. 1. Структурная схема информационных потоков автоматизированной системы

В результате работы спроектированы и реализованы основные программные модули, объединенные в единую автоматизированную систему. На рис. 2 изображены некоторые экранные формы программы обработки изображений фаций.

Рис. 2. Экранные формы пользовательского интерфейса программы анализа фаций

Программа в автоматическом режиме обрабатывает загружаемое растровое изображение, осуществляет морфологический разбор изображения фации на структурные составляющие. Основные количественные показатели рассчитываются по частотному спектру сигнала, полученного путем Фурье-преобразования цвето-яркостных характеристик радиальных сечений фации.

Целью опытной эксплуатации системы является верификация предлагаемых подходов к количественному описанию морфологических характеристик фации, необходимых для исследования динамики изменения патологического процесса.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тарасевич Ю. Ю., Православнова Д. М. // ЖТФ. — 2007.- Т. 77. — Вып. 2.

2. Утенков Д. Г. Сравнительная характеристика современных методов лечения ран в эксперименте (экспериментальное исследование): Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — 2005. — 25 с.

3. Шабалин В. Н., Шатохина С. Н. Морфологии биологических жидкостей человека. — М.: Хризостом, 2001.