Спосіб визначеня патологічних змін біологічних тканин

Спосіб визначення патологічних змін біологічних тканин, що включає використання лазерного поляризаційного моніторингу, оцінку поглинання інфрачервоного випромінювання, який відрізняється тим, що використовують висококогерентне лінійно поляризоване інфрачервоне випромінювання з довжиною хвилі 0,85-0,90 мкм, формують серію азимутів {аі} лінійної поляризації в опроміненому пучку з кутами поляризації відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, обертають для кожного з азимутів поляризації {аі} лінійний поляризатораналізатор на такі кути {aі} відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, і -45°, вимірюють відповідні рівні інтенсивності, за якими судять про анізотропію біологічного об'єкта. (19) (21) u200706859 (22) 18.06.2007 (24) 10.09.2007 (46) 10.09.2007, Бюл. № 14, 2007 р. (72) Мішалов Володимир Дем`янович, Ванчуляк Олег Ярославович, Бачинський Віктор Теодосович, Бачинська Ірина Вікторівна, Ушенко Олександр Григорович, Дунаєв Олександр Віталійович, Панзо Ошкар Андре (73) Мішалов Володимир Дем`янович, Ванчуляк Олег Ярославович, Бачинський Віктор Теодосович, Бачинська Ірина Вікторівна, Ушенко Олександр Григорович, Дунаєв Олександр Віталійович, Панзо Ошкар Андре 3 26357 4 відносно площини падіння 0°, 90°, +45°і -45°, виміa1 = tg2 2a * sin 2b * - cos2 2b; рюють відповідні рівні інтенсивності, за якими судять про анізотропію біооб'єкта. (8) a 2 = - cos2 2b*; , Спільними ознаками прототипу та рішення, що 4 2 a * sin 4 2b * +1; a 3 = tg заявляється, є використання для визначення трупних змін оцінки поглинання інфрачервоного випромінювання. Корисна модель відрізняється від é ù I33 - I34 - I 31 - I32 a* = 0,5arctg ê прототипу тим, що використовують висококогерен(I11 - I12 - I13 - I14 ) - (I 21 - I 22 - I 23 - I 24 )ú , ë û тне лінійно поляризоване інфрачервоне випромі(9) 1/ 2ú ê нювання із наступною модифікацією параметрів. b* = 0,5 arccos êæ S2 + S2 ö ú; ç 2 3÷ ø êè ú Теоретичним підґрунтям для використання ë û способу є наступні дані. Найбільш повно поляризаційні характеристики світлових полів описуються S2 = (І 11- І 12- І 13 – І 14)- (І 21 - І 22 – І 23 - І 24); (10) у термінах параметрів вектора Стокса [3]: S3 = І 33- І 34- 31 – І 32 S0 =S(S1,S2,S3,S4), (1) де Si - параметри вектора Стокса, які мають наТаким чином, за виміряними інтенсивностями ступний вигляд: Ijk висококогерентного інфрачервоного випроміS1 =І 0+І 90; нювання довжиною хвилі 0,85-0,90мкм, можна одS2=І 0-І 90; нозначно визначити параметри анізотропії біооб'єS3=І+45–І -45; (2) кта in vivo - фазового зсуву d і орієнтаційний S4 = І Ö + І Ø; параметр р. Тут - I O, I 90, І +45, -І -45 інтенсивності ортогональТехнічний результат забезпечує нова сукупно лінійно-поляризованих компонентів оптичного ність дій, яка складає запропонований спосіб, що поля, І Ö-І Ø - інтенсивності правота лівоциркулярно призводить до розширення функціональних можполяризованих складових в електромагнітному ливостей визначення анізотропії біооб'єктів при полі. одночасному високоточному вимірювання парамеДля найбільш загального типу поляризації трів анізотропії (ріd) речовини біооб'єкта. Ні в оделіптичної - вектор Стокса приймає вигляд: ному з розглянутих нами аналогів пропонуємого S = { I; cos 2ac cos 2b; sin 2ac cos 2b; sin 2b } , (3) способу не зустрічається: використання висококогерентного лінійно-поляризованого інфрачервоноb - відповідно азимут і еліптичність поляриде а і го випромінювання із довжиною хвилі 0,85зації світлових коливань. Процеси перетворення 0,90мкм, формування серії азимутів {аі} з кутами поляризаційної структури, опромінюючого біоткаполяризації відносно площини падіння 0°, 90°, нини in vivo, висококогерентного випромінювання +45°. найбільш повно описуються за допомогою матриВикористання корисної моделі пояснюється чного оператора наступного вигляду: наступним прикладом: нехай опромінюючий пучок 1 ; 0; 0; 0; æ d dö æ dö є плоскополяризованим з вектором Стокса вигляç 0,5 sin 4d sin ÷; (- sin 2r sin d ); 0; ç sin 2 cos 2r + cos 2 ÷; 2 2ø 2ø è è ду {1,1,0,0}. В якості зразка використовується гіdö d dö {Q} = 0; æ æ (4) ç 0,5 sin 4d sin ÷ ç - sin 2 cos 2r + cos 2 ÷ (cos 2r sin d ); 2ø 2 2ø стологічний зріз м'язової тканини товщиною è è æ d ö (sin 2r sin d); (- cos 2r sin d ); 0; 70мкм. Перетворений тканиною і експериментальç 2 cos 2 - 1÷; 2 è ø , но виміряний вектор Стокса має вигляд {1,0,89, де d - величина фазового зсуву, який виникає під 0,07, 0,04}. Визначений рівень показника двопровпливом двопроменезаломлення біооб'єкта. менезаломлення із застосуванням алгоритму (9), Результуючий вектор Стокса лазерного пучка, (10) становить 10-3. що пройшов крізь досліджувану біоструктуру, заПропонований спосіб визначення патологічних писується у вигляді: змін біологічних тканин забезпечує підвищення S = { ; cos 2a * cos 2b*; sin 2a * cos 2b*; sin 2b *} , 1 (5) точності діагностики на 20% та скорочує тривалість останньої у 1,5 рази у порівнянні з прототиде а*, b * - відповідно азимут і еліптичність поляпом, переважно за рахунок визначення вектора ризації лазерного об'єктного випромінювання, які Стокса на гістологічному зрізі біологічної тканини. пов'язанні з параметрами анізотропії наступними Приклад. З трупа чоловіка 36 років був вилуспіввідношеннями: чений шматочок міокарда лівого шлуночка, а з ö æ 1 нього виготовлені гістологічні зрізи товщиною ÷ ç 0,5 sin 4 r sin2 d 70мкм, які надалі вивчались у лінійно÷ ç 2 ÷ поляризованому інфрачервоному випромінюванні ç d d S = ç cos 4r sin2 + cos2 ÷ , (6) із довжиною хвилі 0,85-0,90мкм шляхом форму2÷ 2 ç вання серії азимутів {аi} з кутами поляризації від- sin 2r sin d ÷ ç носно площини падіння 0°, 90° ,+45°. Вимірювання ÷ ç ø динаміки патологічних зміни за координатними è розподілами азимутів та еліптичностей поляризаТут ції мікроскопічних зображень гістологічних зрізів 1/ 2 é - a / 2 + (a / 2 - 4a a )1 / 2 ù міокарда лівого шлуночка серця людини дозволи1 3 (7) ú r = 0,5 arctg ê , ли встановити гостру серцеву недостатність. ê a1 ú ë û Джерела інформації 5 26357 6 1. Физика визуализации изображений в меди3. Ушенко А.Г., Ермоленко СБ., Недужко М.А. цине. 2. - М.: Мир под ред. С.Уэбба, 1991. - С.277Поляризационно-интерференционная диагностика 289. внутренних напряжений// Дефектоскопия. - 1991.6 2. Wallberg H. Diaphanogrophy in various breast -№6. - С.83-88. disorders - clinical and experimental observations // Ada Radiol. Diagn. - 1994.- 26 (3). - P.271-276) Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601