Способ определения степени влияния физических факторов на биологические объекты

Изобретение относится к медицине и ветеринарии может быть использовано для определения влияния физических факторов на биологические объекты. Для этого осуществляют проведение физического воздействия (рентгеновское, акустическое, термическое или сочетанное воздействие) на клетки тканей животного. Затем производят забор крови с последующим приготовлением мазков, их окраской дифференциальными красителями. Получают изображения приготовленных препаратов с помощью записывающего устройства. Проводят анализ полученных изображений в программе HarFA. При этом проводят построение уравнений регрессии с последующим выбором шага разбиения в диапазоне от 0,1 до 0,001, цветовых комбинаций BW, B+BW, W+BW. Проводят анализ вида гистограмм, амплитуды фрактального спектра и фрактальной размерности в двух комбинациях BW и B+BW. При изменении абсолютного значения амплитуды и при одновременном отсутствии самоподобия гистограмм до и после физического воздействия делают вывод об изменении состояния биологического объекта. Изобретение позволяет выявлять изменения в клеточной структуре биологических объектов на разных этапах заболевания и при различных воздействующих факторах. 7 ил.

 

Способ относится к медицине и ветеринарии, к таким разделам, как биология, гематология, гистология, микробиология. Может быть использован как метод выявления наличия или отсутствия любого воздействующего фактора физической природы на биологический объект, позволяющий ускорить диагностику заболевания и выбрать перспективный способ лечения.

Известно, что одним из последствий воздействия какого-либо фактора на животных являются изменения в лейкограмме. Общепринятая методика оценки гемограммы основана на подсчете процентного количества всех видов клеток крови. Такая методика не всегда является достаточно точной и достоверной в силу человеческого фактора при визуальном методе подсчета и/или может не давать точной клинической картины при использовании автоматического метода (например, подсчитывается количество лейкоцитов, но не отмечается, сколько из них изменены или находятся в стадии разрушения). Таким образом, не всегда удается определить начальную стадию заболевания, ответную реакцию организма на неинвазивное воздействие, облучение, лекарственные препараты.

Задачей изобретения является создание экспресс-метода для диагностики, прогнозирования, выявления наличия или отсутствия воздействующего фактора и определения степени ответной реакции организма на оказанное воздействие.

Нижеизложенные данные позволяют говорить об актуальности применения на практике фрактальных структур биологических объектов для анализа степени воздействия любого фактора.

Модели, основанные на таком понятии как «фрактальное множество», приобретают большую популярность для описания структур различной природы в разных областях естествознания. В начале 80-х гг. фрактальные структуры ("фракталы") проникли и в биологию, так как структуры, которые можно описать с помощью фрактальных множеств, в биологии встречаются достаточно часто. А значит, можно попробовать использовать понятие «фрактальной размерности» [1-4] для обнаружения результатов воздействия фактора любой этиологии на биологические объекты. «Фрактал» определяется как множество с определенным количеством элементов структуры, содержащихся в заданном объеме [5-7]. Описание любой фрактальной структуры в рамках фрактального множества корректно при условии достаточной удаленности пространственных масштабов от максимального и минимального масштабов существования структуры [8, 9]. Поэтому «фракталом» можно считать любую структуру, отдельные части которой подобны целой [10, 11].

Все существующие методы для определения фрактальной размерности основываются на ее классическом определении, данном Хаусдорфом. Часть этих методов достаточно просты, часть интересны только с математической точки зрения. Однако в медико-биологических областях применяются наиболее простые методы, в основе которых лежит подсчет числа элементов структуры в определенном объеме [12].

Для определения фрактальной размерности на практике используется алгоритм Грассберга-Прокаччиа [13], который в пространствах высокой размерности дает более точные результаты. Идея алгоритма заключается в получении зависимости вероятности попадания двух точек множества в ячейку определенного размера от размера ячейки с последующим определением наклона линейного участка этой зависимости. В процессе фрактального анализа изображение разделяется на секторы (ячейки) и подсчитывается количество секторов, покрывших все изображение. Повторение данного действия с использованием секторов разной размеренности позволяет построить логарифмическую функцию зависимости размера секторов (Ось OX) от количества секторов, необходимых для покрытия всего изображения (Ось OY). Крутизна этой функции будет отображать размеренность сектора. Размеренность сектора считается максимально приближенной к фрактальной.

Известно, что программный пакет HarFA применяли для определения диаметра и количества микроорганизмов по анализу изображений их колоний (М. Vesela et al. / HarFA - Harmonic and Fractal Image Analysis (2002), pp. 21-22). Однако в известных источниках нет сведений о возможности определения наличия физического воздействия на живой организм в целом или на отдельно взятые ткани. Заявленный способ предполагает возможность проведения объективной цитоморфологической оценки состояния клеток крови в целом без выявления характерных особенностей каждой клетки в отдельности. Это позволит диагностировать состояние ткани после физио-, радио-, лучевой или рентгенотерапии, прогнозировать течение репаративного процесса, контролировать и корректировать в процессе лечения или обследования дозу воздействия в каждом отдельном случае, изменяя и подбирая ее индивидуально. В частности, способ позволяет определить наличие любого неинвазионного воздействия на живой организм, и прежде всего, воздействия, незаметного при субъективном обследовании мазка крови или любой другой ткани животного. Заявленный способ включает в себя в качестве объективной компоненты анализа данные числовых значений фрактальной размерности, полученные в ходе автоматического распознавания в заданном режиме. В ветеринарии и педиатрии это представляется особенно актуальным, так как пациенты не могут сами рассказать о самочувствии и ощущениях, а дозировка физических факторов всегда определяется «средней нормой» и часто не может быть подобрана/изменена для данного конкретного пациента по объективным причинам. Более того, воздействие физических факторов (радиация, перегрев, переохлаждение) зачастую вообще не ощущается и диагностируется лишь по отдаленным последствиям.

Также из уровня техники известен способ прогнозирования течения репаративного остеогенеза при хирургическом лечении ложных суставов длинных трубчатых костей (патент №2501526 от 24.10.2012). Данный способ взят в качестве ближайшего аналога. В указанном прототипе проводят измерение и оценку микроскопического поведения системы кровотока в исследуемой зоне микрососудистых сетей по показателям нелинейной динамики, а именно фрактальной размерности Хаусдорфа и корреляционной размерности фазового пространства, с целью оценки течения остеогенеза. Однако указанный аналог имеет принципиально иное назначение и не может быть осуществим без применения лазерной допплеровской флоуметрии.

В заявленном способе проводится объективная, более глубокая и быстрая экспресс-диагностика состояния клеток крови после любых физических факторов воздействия по изменению значения фрактальной размерности. С помощью заявленного способа можно анализировать уже готовые данные числового значения фрактальной размерности, полученные в ходе автоматического распознавания, что делает диагностику более быстрой. Фрактальную размерность биологических объектов определяли с помощью программного пакета «HarFA». Важной особенностью программы является способность самостоятельно преобразовывать цветное изображение в черно-белое, что является важным фактором для получения достоверных результатов фрактального анализа.

Метод фрактального анализа заключается в разделении изображения на секторы (ячейки) с последующим подсчетом количества секторов, потребовавшихся для покрытия всего изображения. Повторение данного действия с использованием секторов разной размеренности позволят построить логарифмическую функцию зависимости размера секторов (Ось OX) и количества секторов, необходимых для покрытия всего изображения (Ось OY). Крутизна этой функции будет отображать размеренность сектора.

Размеренность сектора считается максимально приближенной к фрактальной размеренности.

Для реализации предлагаемого метода в пакете HarFa и обоснования выбора шага разбиения была проведена обработка более 100 фотографий и проведен их анализ с различным шагом разбиения: 0,1; 0,01 и 0,001.

В качестве обоснования выбора шага разбиения в данном описании приведены фотографии мазков крови с разрешением 96 пиксель/дюйм и их обработка (Рис. 1). Результат обработки фотографий при цветовой комбинации BW с шагом разбиения 0,1; 0,01 и 0,001 представлен на рисунке 1 (а-в).

Программа в автоматическом режиме устанавливает пороговые значения оттенка, освещенности и насыщенности цвета. После чего пиксели исследуемого объекта в соответствии с освещенностью и насыщенностью цвета переводятся в черно-белое изображение. Затем проходит подсчет: полностью черных секторов; секторов, которые охватывают границы черного объекта (например, содержат часть черного объекта); и секторов, которые содержат только белый фон. По полученным результатам строятся три функции (три уравнения регрессии) на графике с тремя фрактальными размерностями (диапазон фрактальной размерности), которые характеризуют свойства черных секторов, черно-белой границы и белого фона.

При апробации предлагаемого способа были проверены все цветовые комбинации в пакете HarFa: BW (серый), B+BW (темно-серый), W+BW (светло-серый), В (черный), W (белый). С целью обнаружения и дальнейшего обоснования наличия фактора воздействия на целостный организм выбрали цветовые комбинации BW, B+BW, W+BW в совокупности. Если в 2-х из 3-х рассматриваемых цветовых комбинаций отмечено изменение фрактальной размерности, это показывает наличие воздействия в целом на организм. Для определения присутствия воздействия различных факторов на клетки крови для анализа выбирали ту цветовую комбинацию, в которой все исследуемые клетки преобразованы программой в черный цвет (BW).

Сопоставление данных анализа лейкограмм с результатами фрактального анализа показывает большую информативность и точность для диагностики заболевания и реакции организма на любой воздействующий фактор. Если по лейкограмме не всегда видна клиническая картина заболевания на ранней стадии развития и не удается определить степень влияния неинвазионного воздействия на организм, то по фрактальной размерности и особенностям фрактального анализа такой вывод можно сделать более точно.

В процессе обработки фотографий мазков крови определяется коэффициент фрактальной размерности, который служит мерой хаотичности и неопределенности организации системы биологического объекта. Числовое значение данного показателя позволяет сделать вывод о наличии воздействующего фактора на организм как в целом, так и дифференцированно на отдельные клетки. Сравнение полученных результатов изменений клеток крови после физического воздействия (рентген, акустическое, температурное) подтверждает точность, объективность и информативность предлагаемого метода.

Таким образом, предлагаемый способ, включающий фрактальный анализ фотографий мазков крови, объективно выявляет изменения в клеточной структуре биологических объектов после различных воздействующих факторов, и, следовательно, фрактальный анализ позволяет получить важную и достоверную информацию для диагностики.

Техническим результатом заявленного изобретения является:

1) определение наличия любого воздействующего фактора на организм как в целом, так и дифференцированно на отдельные клетки;

2) дифференцированная диагностика ответной реакции организма на неинвазивное воздействие, а как следствие, вывод о том, какие клетки и каким образом реагируют на данное воздействие наиболее сильно или слабо;

3) определение любой стадии изменения клеточной структуры;

4) возможность проведения анализа клеточной структуры в динамике как в покое, так и при наличии воздействующего фактора;

5) предлагаемый способ универсален, так как подходит для исследования любого биологического объекта и определения наличия (отсутствия) фактора воздействия любой этиологии;

6) достаточно быстрое получение результатов обработки данных, не требующих больших затрат на биологический материал (достаточно одной капли крови) и затрат на стоимость обработки.

Способ позволяет достаточно быстро и точно получить результаты в процессе обработки фотографии мазка крови методом фрактального анализа; способ не зависит от субъективного фактора визуального анализа мазка крови и не требует больших финансовых затрат. Материалом для дальнейшей интерпретации являются получаемые графики с коэффициентом фрактальной размерности и представление результатов в виде дискретной или непрерывной форме отображения информации.

Указанный технический результат достигается за счет того, что после физического воздействия на клетки тканей животного проводят последовательно: забор крови, приготовление мазков, их окраску дифференциальными красителями, получение изображений приготовленных препаратов с помощью записывающего устройства, анализ полученных изображений в программе HarFA с построением уравнений регрессии, последующим выбором шага разбиения в диапазоне от 0,1 до 0,001, цветовых комбинаций BW, B+BW, W+BW, анализом вида гистограмм, амплитуды фрактального спектра и фрактальной размерности, при котором изменение ее абсолютного значения при одновременном отсутствии самоподобия гистограмм до и после физического воздействия говорит об изменении состояния биологического объекта.

Экспериментальная работа была выполнена на кафедре Информационных технологий, математики и физики МГАВМиБ. Забор крови у клинически здоровых кошек и лошадей осуществляли в ветеринарной клинике «МедВет». В качестве факторов физического воздействия на кровь животных in vitro были выбраны: рентген, бегущая акустическая (ультразвуковая) волна, высокая и низкая температура и их сочетанное действие. Обработку крови ультразвуком (УЗ) проводили аппаратом УЗТ-3.06 в импульсном режиме 10 мс, время воздействия 30 с, ISATA - интенсивность от 0,05 Вт/см2, частота 2,64 МГц. Делали мазки опыта и контроля и окрашивали по стандартной методике быстрого дифференциального окрашивания биопрепаратов ДИФФ-КВИК. Полученные образцы просматривали под иммерсией в проходящем свете микроскопа «Mikmed-5» (объектив 100x/1,25, окуляр 10x/18) и фотографировали со средним разрешением от 72 до 300 пикселей/дюйм. Для исследования в пакете «HarFA» были отобраны сначала фотографии окрашенных мазков крови здоровой кошки в возрасте 6 лет. Контролем были фотографии окрашенного стекла, интактной крови и фотографии сыворотки крови. В качестве опытных образцов служили мазки, сделанные после УЗ-воздействия на кровь. Фотографии с разрешением 300 пиксель/дюйм чистого стекла (Рис. 2а); стекла с равномерно нанесенной на него краской (Рис. 2б) и стекла с равномерно нанесенной сывороткой крови (Рис. 2в) были проверены в программе «HarFA» (Рис. 3). Толщина нанесения контрольных образцов соответствовала толщине мазка крови. Окраска - Дифф-Квик стандартными красителями. Анализ полученных во всех цветовых комбинациях результатов показал, что программа "HarFA" определяет чистое стекло и стекло с нанесенными сывороткой или красителем в качестве однородных неклеточных структур, для которых гистограммы не могут быть построены. Соответствующие графики уравнений регрессии и значения фрактальной размерности определили выбор цветовой комбинации BW для работы с изображениями мазков крови. На рис. 3 (а, б, в) показан результат обработки фотографий неклеточных структур в программе «HarFA»: а) - чистого стекла; значение фрактальной размерности в цветовых комбинация BW и B+BW отсутствует; в "W+BW"- комбинации равно 2,00. Гисторгаммы в виде прямоугольников. Клеточных структур нет; б) - стекла с равномерно нанесенной на него краской; значение фрактальной размерности в цветовых комбинация BW и B+BW отсутствует; в "W+BW"- комбинации равно 2,00. Гисторгаммы в виде прямоугольников. Клеточных структур нет. в) - стекла с равномерным нанесением на него сыворотки крови. Толщина образца соответствует толщине мазка крови. Окраска Дифф-Квик стандартными красителями. Значение фрактальной размерности в цветовых комбинация BW и W+BW отсутствует; в "B+BW"- комбинации равно 2,00. Программа обнаружила наличие биологической жидкости при автоматической работе в цветовой комбинации B+BW. Гисторгаммы в виде прямоугольников. Клеточных структур нет.

Фотографии мазков крови кошки с разрешением 96 пиксель/дюйм для сравнения состояния нейтрофилов до и после влияния УЗ приведены на рисунке 4 (рис. 4А контроль: нормальный лимфоцит и сегментоядерный нейтрофил; рис. 4Б опыт: после УЗ, палочкоядерный нейтрофил: разрушние цитоплазмы и ядра; 4В до УЗ: нормальный и палочкоядерный нейтрофил; рис. 4Г после УЗ: лизис ядер лимфацитов). Результат обработки данных фотографий при цветовой комбинации BW (серый) с шагом фрактальной размерности 0,01 представлен на рисунке 5 (рис. 5А до УЗ, лимфоцит и палочкоядерный нейтрофил; рис. 5Б после УЗ, палочкоядерный нейтрофил; 5В после УЗ, лимфацит; сдвиг гистограммы (нижний ряд) и изменение фрактальной размерности (верхний ряд) графиков. Анализ уравнений регрессии и соответствующих графиков позволяет говорить о фрактальной структуре исследуемых биологических объектов. А сравнив гистограммы и значение фрактальной размерности D - по сдвигу гистограмм и изменению индекса D, - можно сделать вывод об отсутствии самоподобия исследуемых объектов до и после УЗ обработки, и как следствие, говорить об обнаружении наличия воздействия фактора на клетки.

Вторая часть исследований намеренно проводилась на крови здоровой взрослой лошади 8 лет (рис. 6. Форменные элементы крови лошади: 1. Контроль; после воздействия температуры нейтрофилы в группах (4, 5); после совместного действия температуры и УЗ: тромбоциты (2) и группа лейкоцитов (3) с дегенеративными изменениями).

Ветеринарам хорошо известно, что изменение гематологических и биохимических показателей у этого вида животных происходят крайне медленно, как бы «по инерции», существенно запаздывая во времени после воздействующего агента. Клиницисты говорят, что лошадь может быть клинически больна, а лейкограмма и биохимия остаются еще долгое время в норме. 100 мл крови лошади с введенным антикоагулянтом оставляли на 5 минут при низкой температуре t=-15°С. Визуально никаких изменений не регистрировали. Образцы крови, находящиеся при комнатной температуре t=20°С (контроль), выглядели так же, как и опытные. Затем сразу же делали мазки, окрашивали и фотографировали. Фотографии мазков крови с разрешением 72 пиксель/дюйм представлены на рисунке 7, где оси OY фрактальная размерность, ОХ - Ln (r)- логарифм расстояния между точками фазового пространства. Для объективной оценки наличия (или отсутствия) изменений в клетках крови был использован результат обработки данных фотографий при непрерывном варианте отображения информации в пакете «HarFA» (рис. 7: 1-5). Отчетливо видно, что фрактальный спектр графиков после комбинированного воздействия УЗ и температуры на образцы крови (рис. 7.2 и 7.3) существенно отличается как от контрольных препаратов (рис. 7.1), так и от мазков крови, обработанных каким-либо одним фактором (рис. 7.4; 7.5). Фрактальный спектр ответа биологических объектов на изучаемое воздействие выбранных физических факторов представляет собой спектр коэффициентов корреляции от логарифма расстояния между точками фазового пространства. По степени и характеру изменения амплитуды можно делать вывод о том, как клетки реагируют на данный тип воздействия.

Аналогичные представленным выше результаты были получены и для всех других отобранных физических факторов воздействия. Фрактальная размерность интактных клеток, вид гистограмм, фрактальный спектр графиков, их амплитуда резко отличались от соответствующих показателей обработанных образцов. Степень и характер выявляемых изменений напрямую зависели от увеличения дозы воздействия.

Заключение

В результате проведенной работы была отработана методика анализа фрактальной структуры биологических объектов, степени их реакции на воздействия различных физических факторов. С помощью анализа вида гистограмм, изменения фрактальной размерности и амплитуды фрактального спектра графиков можно судить о состоянии ткани.

Источники информации

1. Heinz, Otto Peitgen, Hartmut Jurgens, Deitmar Saupe Chaosand. Fractals - Springer Science, 2004. - 866 p.

2. Karl Becker, Michael Dofler Dynamical system and fractals - Cambridge. Cambridge university press, 1990. - 399 p.

3. Keneth Falconer Fractal Geometry/ Matematical Foundations and Applications. - Wiley, 2003. - 339 p.

4. Yuval Fisher Fractal Image Compression. Theory and Application. Springer - Verlag, 1994. - 433 p.

5. Андреев Ю.В. Хаотические процессоры / Ю.В. Андреев, А.С. Дмитриев, Д.А. Куминов // Успехи современной радиоэлектроники. - 1997. - №10. - С. 50-79.

6. Божокин, С.В. Фракталы и мультифракталы / С.В. Божокин, Д.А. Паршин. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 128 с.

7. Болтянский, В.Г., Ефремович, В.А. Наглядная топология / В.Г. Болтянский, В.А. Ефремович. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 60 с.

8. Смирнов, Б.М. Физика фрактальных кластеров (Современные проблемы физики) / Б.М. Смирнов. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1991. - 136 с.

9. Топорков, А. Озеленение компьютерного мира / А. Топорков // CHIP. 2002. август. С. 108-109.

10. Третьяков, Ю.Д. Дендриты, фракталы и материалы / Ю.Д. Третьяков // Соросовский образовательный журнал. - 1998. - №11. - С. 96-102.

11. Шишкин, Е.И. Моделирование и анализ пространственных и временных фрактальных объектов / Е.И. Шишкин. - Екатеринбург: Уральский государственный университет, 2004. - 88 с.

12. Зубарев Д.Н. Неравновесная статистическая термодинамика, М. 1971. 417 с.

13. Grassberger P., Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors. Physica D 9. 1983. P. 189-208.

Способ определения степени влияния физических факторов на биологические объекты, включающий проведение физического воздействия на клетки тканей животного, забор крови с последующим приготовлением мазков, их окраской дифференциальными красителями, получением изображений приготовленных препаратов с помощью записывающего устройства, анализом полученных изображений в программе HarFA с построением уравнений регрессии, последующим выбором шага разбиения в диапазоне от 0,1 до 0,001, цветовых комбинаций BW, B+BW, W+BW, анализом вида гистограмм, амплитуды фрактального спектра и фрактальной размерности в двух комбинациях BW и B+BW, при котором изменение ее абсолютного значения при одновременном отсутствии самоподобия гистограмм до и после физического воздействия говорит об изменении состояния биологического объекта.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области измерения значений гликемии у больных диабетом. Раскрыт осуществляемый с помощью компьютера способ обеспечения оценки в режиме реального времени уровня гликозилированного гемоглобина (HbA1c) у пациента, исходя из результата измерения уровня глюкозы в крови при самостоятельном контроле (SMBG).

Способ относится к медицине и предназначен для определения возможности еюнального питания у больных с синдромом кишечной недостаточности. С помощью фиброгастродуоденоскопа устанавливают назоеюнальный зонд с глубиной введения 10-15 см за двенадцатиперстно-тощекишечный изгиб, затем в назоеюнальный зонд вводят маркер, в качестве которого используют ацетаминофен в количестве 0,5 г, через 5-15 мин после его поступления в кишечник определяют концентрацию ацетаминофена в плазме крови.

Группа изобретений относится к области анализа биологических материалов, в частности медицинских тестов. В заявке описаны устройство, система, способ и машиночитаемый носитель для универсального анализа результатов иммунологических диагностических экспресс-тестов.
Изобретение относится к медицине, в частности к инфектологии, и касается оценки степени тяжести инфекционного мононуклеоза, вызванного вирусом Эпштейна - Барр у взрослых.

Изобретение относится к области биотехнологии и, в частности, к способу диагностики кальциноза сосудов сердечно-сосудистой системы. Способ диагностики кальциноза сосудов сердечно-сосудистой системы у пациентов с ишемической болезнью сердца состоит из следующих стадий: получение образца крови пациента с ишемической болезнью сердца (ИБС); измерение уровня продуктов генов mir-199a-5p и mir-382 в образцах крови пациента с ИБС с помощью методов оценки количества РНК; сравнение уровня продукции генов mir-199a-5p и mir-382 в тестируемых образцах с контрольными; предсказание наличия кальциноза у пациентов с ИБС, в случае если уровень продукции генов mir-199a-5p и mir-382 повышен в тестируемых образцах по сравнению с контрольными образцами.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу комплексной диагностики состояния зубов при воздействии компьютерного излучения. Способ комплексной диагностики состояния зубов при воздействии компьютерного излучения, заключающийся в том, что проводят диагностику слюны по форме микрокристаллов и при наличии деформации формы кристаллов ротовой жидкости у обследуемого пациента проводят дополнительные исследования состояния эмали зубов, при котором на эмаль зуба наносят электролит в виде 10% раствора хлорида кальция в контролируемые точки, проводят измерение силы тока с помощью двух электродов, первый пассивный из которых располагают в полость рта и обеспечивают контакт с мягкими тканями, второй активный электрод погружают в электролит, снимают показания и при значении тока 0-0,2 мкА диагностируют интактную минерализованную эмаль, при значении тока 0,3-3,8 мкА диагностируют предкариозное состояние эмали, при значении тока 3,9-7,9 мкА диагностируют начальный кариес, при значении тока 8,0-27,7 мкА диагностируют поверхностный кариес, при значении тока 27,8-50,0 мкА диагностируют средний кариес, при значении тока более 50,0 мкА диагностируют глубокий кариес.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу комплексной диагностики состояния зубов при воздействии компьютерного излучения. Способ комплексной диагностики состояния зубов при воздействии компьютерного излучения, заключающийся в том, что проводят диагностику слюны по форме микрокристаллов и при наличии деформации формы кристаллов ротовой жидкости у обследуемого пациента проводят дополнительные исследования состояния эмали зубов, при котором на эмаль зуба наносят электролит в виде 10% раствора хлорида кальция в контролируемые точки, проводят измерение силы тока с помощью двух электродов, первый пассивный из которых располагают в полость рта и обеспечивают контакт с мягкими тканями, второй активный электрод погружают в электролит, снимают показания и при значении тока 0-0,2 мкА диагностируют интактную минерализованную эмаль, при значении тока 0,3-3,8 мкА диагностируют предкариозное состояние эмали, при значении тока 3,9-7,9 мкА диагностируют начальный кариес, при значении тока 8,0-27,7 мкА диагностируют поверхностный кариес, при значении тока 27,8-50,0 мкА диагностируют средний кариес, при значении тока более 50,0 мкА диагностируют глубокий кариес.

Изобретение относится к области медицины, в частности к стоматологии, медицинской микробиологии. Способ прогнозирования негативных последствий в полости рта при ортодонтическом лечении зубочелюстных аномалий несъемной техникой, включающий инструментальное и микробиологическое обследование, отличающийся тем, что у пациентов перед установкой несъемной техники после оценки индексных показателей стоматологического статуса проводят забор биоматериала зубной бляшки и устанавливают количественное содержание оральных стрептококков S.

Изобретение относится к области медицины, в частности к стоматологии, медицинской микробиологии. Способ прогнозирования негативных последствий в полости рта при ортодонтическом лечении зубочелюстных аномалий несъемной техникой, включающий инструментальное и микробиологическое обследование, отличающийся тем, что у пациентов перед установкой несъемной техники после оценки индексных показателей стоматологического статуса проводят забор биоматериала зубной бляшки и устанавливают количественное содержание оральных стрептококков S.

Изобретение относится к медицине и представляет собой способ прогнозирования острого повреждения почек (ОПП) у больных острым коронарным синдромом (ОКС), заключающийся в определении содержания эндогенного эритропоэтина в сыворотке крови, отличающийся тем, что уровень эритропоэтина корригируют на содержание гемоглобина в крови по формуле ,где ЕРО - уровень эритропоэтина сыворотки крови, МЕ/мл; Hb - уровень гемоглобина в капиллярной крови, г/л; ЕРОкор - уровень эритропоэтина, корригированный на концентрацию гемоглобина, МЕ/г; и при уровне корригированного эритропоэтина более 75,3 МЕ/г прогнозируют высокий риск развития острого повреждения почек.

Изобретение относится к нейробиологии и может использоваться для выявления нейронов и их аксонов на нейрохимическом уровне у животных (крыс, кроликов, кошек). Изобретение относится к способу выявления нейронов и их аксонов в центральной нервной системе, включающему промывку 5% раствором глюкозы сосудов исследуемого материала, помещение его в 10% раствор Na2S, промывку 5% раствором глюкозы и дистиллированной водой, приготовление срезов и заливку их бальзамом, отличающееся тем, что после промывки сосудов исследуемого материала 5% раствором глюкозы в них на 15-20 минут вводят 0,133 м раствор CoCl2 или CoSO4 на 5% глюкозе и после помещения в 10% раствор Na2S, который вымывают раствором глюкозы, ополаскивают 5-10 минут в 10% растворе формалина, а замороженные срезы быстро, не более 10 секунд, обрабатывают в 0,1% растворе AgNO3, тщательно промывают в дистиллированной воде, с дальнейшим обезвоживанием и бальзамированием, причем в исследуемых нейронах на микропрепаратах выявляются черные гранулы COS и тончайшие аксоны и дендриты темно-коричневого оттенка. Способ обеспечивает повышение эффективности выявления нейронов, их аксонов и дендритов.

Группа изобретений относится к приборам для качественного и количественного анализа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и может быть использована в медицинской практике при диагностике инфекционных, онкологических и генетических заболеваний человека и животных, в также в исследовательских целях. Устройство для одновременного контроля в реальном масштабе времени множества амплификаций нуклеиновой кислоты содержит термоциклер, включающий теплопроводящий элемент с расположенными в нем углублениями для пробирок с реакционными смесями, термокрышку и устройство автоматического управления температурным режимом, оптическую систему, включающую источник излучения, коаксиальные волоконно-оптические световоды для передачи света возбуждения от источника и излучения флуоресценции из пробирок, детектор для детектирования флуоресценции, микропроцессорное устройство управления и персональный компьютер. Устройство снабжено пневмогидравлической системой, которая содержит две емкости, частично заполненные жидкостью, трубопроводы, воздушный компрессор, четыре электромагнитных клапана, радиаторы, контроллер и воздушные фильтры, при этом теплопроводящий элемент имеет сквозные внутренние каналы, которые соединены трубопроводами через электромагнитные клапаны, которые управляются контроллером, с емкостями, частично заполненными жидкостью. Группа изобретений относится также к варианту указанного устройства, пневмогидравлическая система которого содержит одну емкость, частично заполненную жидкостью. Группа изобретений обеспечивает увеличение скорости изменения температуры в режиме охлаждения, повышение быстродействия и производительности путем сокращения времени анализа. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области медицины, в частности к онкологии, гинекологии, клинической лабораторной диагностике, патологической анатомии, и представляет собой способы (варианты) комплексной морфологической диагностики рака яичников на основе получения клеточного осадка из экссудата брюшной полости или из смыва брюшной полости, полученного путем лапароцентеза, под контролем ультразвука или пункции заднего свода влагалища, по результатам комплексной морфологической диагностики устанавливают клинический диагноз. Осуществление изобретения обеспечивает повышение достоверности морфологической диагностики рака яичников. 2 н.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.
Группа изобретений относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использована для дифференцированного органосохраняющего лечения шеечной беременности и беременности в рубце на матке после кесарева сечения. Для этого после экстренной госпитализации проводят билатеральную эмболизацию маточных артерий (ЭМА) в том числе с введением метотрексата в количестве 50 мг эндоартериально при наличии ультразвуковых признаков врастания хориона с формированием сосудистой малформации и росте уровня ХГЧ. Плодное яйцо оставляют. Через 3 дня контроль УЗИ и ХГЧ. При снижении ХГЧ не менее чем на 25% и отсутствии визуализации кровотока в хорионе при УЗИ и цветовом допплеровском картировании (ЦДК) пациентку выписывают под амбулаторное наблюдение. При персистенции кровотока в хорионе проводят повторную ЭМА с поиском этих сосудов. При недостаточном снижении ХГЧ в плазме крови пациентке вводят метотрексат в полость плодного яйца в количестве 2-10 мг. При отсутствии ультразвуковых признаков врастания хориона плодное яйцо одномоментно удаляют под контролем УЗИ. При отсутствии кровотечения и нормальных данных контрольного УЗИ через 1 день пациентка выписывается под амбулаторное наблюдение. При наличии ультразвуковых признаков врастания хориона и снижающемся уровне ХГЧ проводят ЭМА без эндоартериального введения метотрексата. Через 3 дня контроль УЗИ и ХГЧ. При снижении ХГЧ не менее чем на 10% и отсутствии визуализации кровотока в хорионе при УЗИ и ЦДК пациентку выписывают под амбулаторное наблюдение. Группа изобретений обеспечивает сохранение целостности матки и ее репродуктивной функции при сокращении сроков госпитализации. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к общей хирургии, травматологии, ортопедии и гнойной хирургии. Через введенный в полость сустава троакар осуществляют забор биоматериалов для исследований посредством поочередного выполнения эвакуации суставного аспирата с помощью шприца через центральный канал троакара. Проводят снятие биопленки с поверхности имплантированного эндопротеза путем подведения к ней цилиндрической щетки, закрепленной на упругом проволочном элементе, проведенном через центральный канал троакара, и ее перемещения вдоль поверхности эндопротеза по направлению «назад-вперед». Определяют в ходе бактериологического исследования количественные значения оптических плотностей полученной с поверхности эндопротеза культивированной биопленки Кбиоп. и суставного аспирата Ксуст.асп.. В ходе цитологического исследования определяют содержание нейтрофильных лейкоцитов в суставном аспирате L. Вычисляют коэффициент К по предложенной формуле. При К≥2 и L≥3600/мкл удаляют эндопротез с последующим проведением двухэтапного хирургического лечения, включающего установку артикулирующего антибактериального спейсера и замену эндопротеза. При К≤1 и L≥3600/мкл производят замену компонентов эндопротеза с санацией и дренированием очага инфекции. При 1<K<2 и L<3600/мкл осуществляют консервативное лечение, заключающееся в проведении антибактериальной терапии. Способ позволяет с высокой чувствительностью и специфичностью осуществить выбор тактики лечения перипротезной инфекции в коленном суставе, адекватный ее течению, тяжести и распространенности, за счет определения преимущественной локализации инфекционного процесса в биотической среде либо на абиотической поверхности. 3 пр.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к диагностике. Для оценки риска рака желудочно-кишечного тракта создают в базе данных множество классификаторов в соответствии с множеством соответствующих результатов проведенных ранее анализов крови у множества подвергнутых анализу индивидуумов. Проводят оценку с использованием аппаратного процессора риска рака желудочно-кишечного тракта у указанного целевого индивидуума с помощью указанной комбинации, по меньшей мере, 10 различных характеристик анализа крови с использованием указанного, по меньшей мере, одного классификатора. Проведенные ранее и текущие анализы крови включают результаты, по меньшей мере, одного из следующих анализов крови: анализ на эритроциты (RBC), гемоглобин (HGB) и гематокрит (НСТ), и, по меньшей мере, один результат из следующих анализов крови: анализ на среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН) и среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците (МСНС). Количественный показатель риска рака желудочно-кишечного тракта выводят на клиентский терминал. Группа изобретений позволяет с высокой точностью автоматически рассчитать количественный показатель риска рака желудочно-кишечного тракта на основании набора результатов анализов крови. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам экспериментального моделирования патологических процессов, протекающих в мочевой системе. Предлагаемый способ моделирования процесса образования оксалатного мочевого камня основан на выращивании камня в искусственно созданной модельной среде мочи человека, при этом для приготовления раствора используют: CaCl2⋅2H2O - 7 ммоль/л, MgSO4⋅7H2O - 4 ммоль/л, NH4Cl - 8 ммоль/л, K2SO4 - 6 ммоль/л, (NH4)2C2O4⋅H2O - 2÷4 ммоль/л, (NH4)3PO4 - 10 ммоль/л, K2CO3 - 7 ммоль/л, KCl - 24 ммоль/л, NaCl - 140 ммоль/л, и дистиллированную воду. Синтез проводят при значениях рН 4,00±0,05 в течение 72 ч при температуре 25°С. Использование заявляемого способа позволяет выявить параметры, которые вызывают образование оксалатного мочевого камня, и создать модельную систему, с помощью которой можно изучать эффективность воздействия лекарственных препаратов для профилактики возникновения и роста оксалатных мочевых камней. 1 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области ветеринарной медицины. Способ определения содержания холестерола в сыворотке крови коров характеризуется тем, что у пробы сыворотки крови объемом 1-3 мл измеряют динамическое поверхностное натяжение на тензиометре, работающем по принципу максимального давления в пузырьке, по полученным значениям динамического поверхностного натяжения определяют содержание холестерола ([Холестерол], ммоль/л) в сыворотке крови с использованием формул регрессионно-корреляционного анализа[Холестерол]=0,25σ1-0,22σ2-0,1λ0+0,12λ1+0,71, где σ1 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=0,02 секунд, σ2 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=1 секунда, λ0 [мН/м⋅с1/2] - угол наклона начального участка кривой в координатах σ/(t1/2). λ1 [мН/м⋅с-1/2] - угол наклона конечного участка кривой в координатах σ/(t-1/2). 1 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано при лечении рака пищевода для прогнозирования развития его прогрессирования. Способ прогнозирования прогрессирования рака пищевода отличается тем, что в гомогенатах образцов ткани опухоли и визуально неизмененной ткани (перитуморальной зоне и линии резекции), взятых при операции по поводу первично выявленного рака пищевода, методом проточной цитофлюориметрии определяют процентное содержание лимфоцитов субпопуляций CD3+CD8+, T regs (CD4+CD25+CD127dim), рассчитывают коэффициенты К1=ПЗ/ОП, К2=ПЗ/ЛР и К3=ЛР/ОП, где ПЗ - перитуморальная зона, ОП - опухолевая ткань, ЛР - линия резекции, и при значениях К1 для Т regs выше 0,343, К2 для Т regs выше 2,37 и К3 для CD3+CD8+ клеток ниже 1,198 прогнозируют прогрессирование рака пищевода. Способ позволяет повысить точность и информативность прогноза прогрессирования рака пищевода. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оптимизации прогнозирования эндометрита в послеродовом периоде. Способ прогнозирования развития послеродового эндометрита с помощью показателя детоксикационной активности альбумина (DTE) заключается в том, что определяют DTE в сыворотке крови родильниц и при значении DTE<40% делают заключение о высоком риске развития послеродового эндометрита, при значении DTE>40% делают заключение об отсутствии послеродового эндометрита. 2 табл., 2 пр., 3 ил.

Изобретение относится к медицине и ветеринарии может быть использовано для определения влияния физических факторов на биологические объекты. Для этого осуществляют проведение физического воздействия на клетки тканей животного. Затем производят забор крови с последующим приготовлением мазков, их окраской дифференциальными красителями. Получают изображения приготовленных препаратов с помощью записывающего устройства. Проводят анализ полученных изображений в программе HarFA. При этом проводят построение уравнений регрессии с последующим выбором шага разбиения в диапазоне от 0,1 до 0,001, цветовых комбинаций BW, B+BW, W+BW. Проводят анализ вида гистограмм, амплитуды фрактального спектра и фрактальной размерности в двух комбинациях BW и B+BW. При изменении абсолютного значения амплитуды и при одновременном отсутствии самоподобия гистограмм до и после физического воздействия делают вывод об изменении состояния биологического объекта. Изобретение позволяет выявлять изменения в клеточной структуре биологических объектов на разных этапах заболевания и при различных воздействующих факторах. 7 ил.

Наверх