Автоматизированная система для качественного и количественного анализа фаций в исследовании медико-биологических препаратов методом клиновидной дегидратации

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.

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.