CC BY
14
УДК 612.017.7:612.017.11/12:612.013: 616-003.24:545
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МИКРОСТРУКТУР ЛИМФОЦИТОВ В ИССЛЕДОВАНИЯХ ИММУННОЙ И ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ
М. В. Робинсон
ГУ НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН, г. Новосибирск
Проведен количественный анализ микроструктур лимфоцитов в исследованиях иммунной и лимфатической систем в норме и патологии.
Ключевые слова: количественный анализ, лимфоциты, иммунная система, лимфатическая система.
В связи с совершенствованием объективизации процесса морфоцитохимических исследований большое внимание уделяется созданию приборов и программ для автоматизированной, компьютеризированной обработки полученных данных. В последние годы все большее распространение получают автоматизированные системы обработки изображения (АСОИ), при этом аналитические возможности количественной микроскопии дополняются методами анализа и распознавания образов.
Одним из подходов количественного анализа микроструктур является оптико-структурный машинный анализ (ОСМА), с появлением которого возникла единая методология количественного анализа микроструктур на основе их статистических характеристик.
В лаборатории иммуноморфологии ГУ НИИ КиЭЛ СО РАМН проводится ОСМА различных параметров клеток с помощью сканирующего микроскопа-фотометра «Люмам ПМ-11» (ЛОМО), соединенного с ПК IBM PC по собственным, специально созданным программам, позволяющим вести учет большого количества показателей для объектов различной структуры.
Для исследования объектов в интерактивном режиме разработан набор программ: 1) анализ объекта «однокомпонентной» структуры, например, ядра; 2) изучение «двухкомпонентной» структуры объекта: например, ядра и цитоплазмы клетки, конденсированного и диффузного хроматина ядра, 3) измерение оптико-структурных параметров ферментов, 4) общий анализ.
Были выявлены параметры ОСМА ДНК и ферментов лимфоцитов здоровых организмов (мыши, люди) при развитии аутоиммунных процессов и заболеваний, при возникновении патологии лимфатической системы, при получении организмом лекарственных веществ, сорбентов и пищевых добавок.
У здоровых мужчин и женщин обнаружены различия оптико-структурных показателей ДНК и ферментов лимфоцитов.
У больных ревматоидным артритом и у животных при экспериментальном аутоиммунном процессе эти параметры отличались от таковых у здоровых.
У больных лимфатическими отеками конечностей выявлены изменения параметров ОСМА лимфоцитов.
Сорбенты, лекарственные вещества, биологически активные добавки вызывают изменения иммуноморфологических свойств лимфоцитов, выявляемых ОСМА.
По оптико-структурным параметрам ДНК и ферментов иммунокомпетентных клеток возможен прогноз эффективности лечения и характера течения заболевания.
Исследованная информативность изученных значений показала их высокую значимость в оценке параметров лимфоцитов у интактных организмов и в их изменениях, происходящих при патологических процессах.
УДК 616-07:007:681.5
ИССЛЕДОВАНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА
БЕСКОНТАКТНОЙ ПЛАНИМЕТРИИ
Д. Ш. Салпмов, А. А. Воробьев, Ф. А. Андрющенко, Д. Г. Утенков
Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоградский научный центр РАМН
и Администрации Волгоградской области
Определена достоверность контроля заживления ран с использованием бесконтактной планиметрии.
Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, бесконтактная планиметрия.
Планиметрические методы исследования скорости эпителизации и изучения контракции раны широко применяются для изучения особенностей течения раневого процесса. Вместе с тем основной проблемой является точная оценка площади пораженных и здоровых тканей, а также уменьшение травматизации пораженного участка во время диагностических процедур. Существующие в настоящий момент методы в основном требуют контакта с пораженной поверхностью и становятся мало приемлемыми для применения в клинической практике.
Цель работы — верификация возможностей специализированного программно-аппаратного комплекса бесконтактной планиметрии при лечении инфицированных кожных ран в эксперименте.
Эксперимент был проведен на 90 взрослых беспородных котах различного веса, возраста и пола. Все животные были подвергнуты ветеринарному осмотру, были проведены необходимые терапевтические мероприятия по профилактике гли-
стной инвазии и вирусных инфекций. Исследования на животных выполнялись с соблюдением этических норм и одобрены Локальным независимым этическим комитетом при Комитете по здравоохранению Администрации Волгоградской области.
Каждому коту воспроизводили по одной ране, используя модифицированную методику экспериментального моделирования раневого процесса, разработанную в лаборатории моделирования патологии Волгоградского научного центра РАМН и Аминистрации Волгоградской области. Каждый кожный дефект имел форму круга диаметром в 1 см, что соответствует теоретической площади 0,785 см2. В рану вводили 5 мл суточной культуры золотистого стафилококка (1 мл суточной культуры содержит 1 х 109 микробных тел), затем покрывали асептической повязкой. Лечение ран начинали после появления достоверных признаков нагноения (4-е сутки от момента бактериального загрязнения раны). Животные были распределены на три группы. В первой группе лечение ран заключалось в промывании раневой поверхности раствором гипохлорита натрия один раз в сутки с последующим наложением асептической повязки. Во второй группе применялся мазевой метод лечения с применением левомеколя. В третьей группе применялся окклюзионный метод ведения ран с использованием повязок фирмы «Paul Hartmann» — цетувит и гидроколл. Окклюзионные повязки применялись в строгом соответствии с рекомендациями фирм-производителей. Сокращение площади раневого дефекта определяли по традиционной методике. На каждую рану перед перевязкой накладывалось прозрачное, самоклеящееся, нерастягивающееся пленчатое покрытие «Hydrofilm». Чернилами обрисовывался контур раны, который далее переносился на миллиметровую бумагу, и подсчитывалось количество квадратных миллиметров внутри контура. Уменьшение площади раны высчитывали в процентах. Одновременно сокращение площади раневого дефекта определяли при помощи специализированного программно-аппаратного комплекса бесконтактной планиметрии.
Площадь каждого кожного дефекта на 1-е сутки от начала лечения была принята за 0,785 см2, что соответствует площади круга диаметром 1 см.
Площадь раневых дефектов на 5-е сутки от начала лечения, измеренная при помощи нерастя-гивающегося пленчатого покрытия «Hydrofilm» для ран, заживающих под окклюзионной повязкой, составила (0,460 ± 0,018) см2; заживающих при помощи мазевого метода, составила (0,540 ± 0,013) см2. Раны, обрабатываемые раствором гипохлорита натрия один раз в сутки с последующим наложением асептической повязки, представляли собой кожные дефекты, площадь которых мало отличалась от изначального разме-
ра и составила (0,645 ± 0,020) см2. Площадь раневых дефектов на 5-е сутки от начала лечения, измеренная при помощи специализированного программно-аппаратного комплекса для ран, заживающих под окклюзионной повязкой, составила (0,459 ± 0,019) см2; заживающих при помощи мазевого метода, составила (0,541 ± 0,012) см2. Раны, обрабатываемые раствором гипохлорита натрия один раз в сутки с последующим наложением асептической повязки, представляли собой кожные дефекты, площадь которых мало отличалась от изначального размера (0,644 ± 0,021) см2 (табл. 1).
Таблица 1
Изменения площади раневых дефектов на 5-е сутки от начала лечения
Способ ведения раны Площадь раны Коэффициент Стьюден- та, t (p < 0,05)
Измеренная Hydrofilm (M ± m, см2) Измеренная бесконтактно (M ± m, см2)
Окклюзи-онный 0,460 ± 0,018 0,459 ± 0,019 0,95
Мазевой 0,540 ± 0,013 0,541 ± 0,01 1,09
Раствор антисептика 0,645 ± 0,020 0,644 ± 0,022 1,31
Площадь раневых дефектов на 12-е сутки от начала лечения, измеренная при помощи нерастя-гивающегося пленчатого покрытия «Hydrofilm» для ран, заживающих под окклюзионной повязкой, составила 0 см2. Раневой дефект был полностью заполнен рубцовой тканью. В кожном дефекте, заживающим при помощи мазевого метода, наблюдалась выраженная контракция, а также краевая и островковая эпителизация, однако оставался небольшой участок, покры1тый мутными грануляциями. Площадь раны составляла (0,197 ± 0,018) см2. Раны, обрабатываемые раствором гипохлорита натрия один раз в сутки с последующим наложением асептической повязки, представляли собой кожные дефекты, покрытые корочкой. Их площадь составляла (0,307 ± 0,018) см2.
Площадь раневых дефектов на 12-е сутки от начала лечения, измеренная при помощи специализированного программно-аппаратного комплекса для ран, заживающих под окклюзионной повязкой, составила 0 см2. Раневой дефект был полностью заполнен рубцовой тканью. В кожном дефекте, заживающим при помощи мазевого метода, площадь раны составляла (0,198 ± 0,016) см2. Раны, обрабатываемые раствором гипохлорита натрия один раз в сутки с последующим наложением асептической повязки, представляли собой кожные дефекты площадью (0,310 ± 0,017) см2 (табл. 2).
Таким образом, при сравнении результатов измерений размеров раневого дефекта, выполненных при помощи разработанного программно-аппаратного комплекса и прозрачного, самоклеящегося, нерастягивающегося пленчатого покрытия
«Hydrofilm», определено, что время сканирования участка составляет (12,0 ± 1,5) с; среднее квадратичное отклонение измерений, произведенных в виртуальной среде, составляет 0,1 мм; полностью исключен контакт с раной на этапе измерения и артефакты, вносимые диагностическими мероприятиями; подтверждена полная достоверность данных виртуальной планиметрии, что позволяет, в свою очередь, применить ее в дальнейших клинических исследованиях.
Таблица2
Изменения площади раневых дефектов на 12-е сутки от начала лечения
Способ ведения раны Площадь раны Коэффициент Стьюден- та, t (p < 0,05)
Измеренная Hydrofilm (M ± m, см2) Измеренная бесконтактно (M ± m, см2)
Окклюзион-ный 0 0
Мазевой 0,197±0,018 0,198±0,016 0,42
Раствор антисептика 0,307±0,014 0,310±0,017 0,64
УДК 611:611.9:007:681.5
ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС
ДЛЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ПЛАНИМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ТРЕХМЕРНОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ ТОПОГРАФО-АНАТОМИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
Д. Ш. Салпмов, А. А. Воробьев, Ф. А. Андрющенко, Д. Г. Утенков
Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоградский научный центр РАМН
и Администрации Волгоградской области
Разработан программно-аппаратный комплекс контроля заживления раневых дефектов.
Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, виртуальная топографо-анатомическая среда, планиметрические исследования.
Современные подходы к местному лечению ран традиционно не пересматриваются в течение десятилетий, и на сегодняшний день существует множество различных способов заживления. Объясняется это тем, что представления о раневом процессе постоянно меняются вместе с развитием медицины и техники. Но, несмотря на это, традиционные способы продолжают существовать наравне с современными разработками и, более того, тормозят внедрение во врачебную практику последних достижений медицины. Во многом это обусловлено сложившимися стереотипами и отсутствием объективной и точной системы сравнения и оценки эффективности различных методов лечения ран. С другой стороны, развитие хирургии и травматологии требует точных знаний объективных параметров различных областей и структур человеческого тела.
Цель работы — создание программно-аппаратного комплекса для контроля над процессом лечения раневых осложнений типовой патологии военнослужащих в рамках точной системы сравнения и оценки эффективности.
Удобным инструментом, позволяющим проводить измерения и планировать хирургические вмешательства, является система бесконтактных измерений и построения трехмерной модели поверхности тела пациента.
При разработке системы бесконтактных измерений и построения трехмерных моделей поверхности тела для контроля и планирования лечения раневых осложнений типовой патологии военно-служащих учитывались следующие особенности, определившие ее технический облик:
- удобство и безопасность для пациента,
- высокая точность измерений,
-создание трехмерных текстурированных
моделей поверхности,
- мобильность.
Данными особенностями обладает система, построенная на фотограмметрических принципах измерений. Она включает в себя:
- подвижный штатив для циркулярного перемещения цифрового фотоаппарата,
- цифровой фотоаппарат,
- персональный компьютер,
- специализированное программное обеспечение.
Разработанная система выполняет следующие функции:
- сканирование поверхности участка тела пациента,
- построение трехмерной модели отсканированного участка тела,
- фотореалистичное текстурирование построенной трехмерной модели,
- измерение площади области модели, ограниченной контрастным контуром.
Для создания модели производится серия фотографий, снятых в разных ракурсах вокруг объекта и сохраненных в одном из форматов: png, jpg, pict, pgm, ppm. Программное обеспечение автоматически осуществляет их калибровку, определяя параметры камеры (положение, длину фокуса и пр.), и устанавливает систему координат. На следующем этапе вручную выставляются калибровочные маркеры (они необходимы для определения опорных точек, по которым производится расчет полигонов), и осуществляется автоматическое построение каркасной модели — при этом окончательная доводка геометрии выполняется вручную при помощи стандартных инструментов полигонального редактирования. На третьем этапе производится текстурирование модели — текстуры автоматически извлекаются из фотогра-
