Спосіб ранньої діагностики і диференціації стадії раку молочної залози
Номер патенту: 47159
Опубліковано: 25.01.2010
Автори: Унгурян Володимир Петрович, Ушенко Олександр Григорович
Формула / Реферат
Спосіб ранньої діагностики і диференціації стадії раку молочної залози шляхом виявлення патологічних змін на лазерних зображеннях гістологічних препаратів та статистичного аналізу змін спектрів потужності поляризаційних розподілів лазерних зображень препаратів молочної залози, який відрізняється тим, що визначають онкологічні зміни у молочній залозі шляхом використання висококогерентного лінійно та циркулярно поляризованого випромінювання з довжиною хвилі 0,6328 мкм, яке формує серію азимутів {аі} лінійної поляризації в опромінюючому пучку з кутами поляризації відносно площини падіння 0º, 90º, +45º, обертають для кожного з азимутів поляризації {аі} лінійний поляризатор-аналізатор на такі кути {аі} відносно площини падіння 0º, 90º, +45º і -45º, вимірюють відповідні рівні інтенсивності, за якими судять про розподіли азимуту і еліптичності поляризації зображення препаратів молочної залози та обчислюють статистичні моменти спектрів потужності таких розподілів.
Текст
Спосіб ранньої діагностики і диференціації стадії раку молочної залози шляхом виявлення патологічних змін на лазерних зображеннях гістологічних препаратів та статистичного аналізу змін спектрів потужності поляризаційних розподілів лазерних зображень препаратів молочної залози, який відрізняється тим, що визначають онкологі 3 47159 чної структури біологічних тканин, що значно унеможливлює диференціацію стадії захворювання, гальмує ефективність лікування та призводить до залучення додаткових коштів. Нами пропонується рішення, що усуває вказані недоліки. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалити спосіб ранньої діагностики і диференціації стадії раку молочної залози за допомогою статистичного аналізу спектрів потужності поляризаційних лазерних зображень препаратів молочної залози шляхом оцінки змін величин статистичних моментів 1-го - 4-го порядків розподілу екстремумів спектру потужності азимутів і еліптичностей поляризації зображень препаратів молочної залози для забезпечення розширення функціональних можливостей діагностики і диференціації стадії раку молочної залози, а також у підвищенні точності такої діагностики на основі вимірювання асиметрії і ексцесу спектрів потужності відповідних лазерних зображень. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі ранньої діагностики і диференціації стадії раку молочної залози за допомогою статистичного аналізу змін спектрів потужності поляризаційних розподілів лазерних зображень препаратів молочної залози, згідно до корисної моделі, для визначення онкологічних змін використовують висококогерентне лінійно та циркулярно поляризоване випромінювання з довжиною хвилі 0,6328 мкм, формують серію азимутів {ai} лінійної поляризації в опромінючому пучку з кутами поляризації відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, обертають для кожного з азимутів поляризації {ai} лінійний поляризатор-аналізатор на такі кути {aj} відносно площини падіння 0°, 90°, +45° i-45°, вимірюють відповідні рівні інтенсивності, за якими судять про розподіли азимуту і еліптичності поляризації зображення препаратів молочної залози та обчислюють статистичні моменти спектрів потужності таких розподілів. Спільними ознаками прототипу та рішення, що заявляється, є використання для діагностики раку патологічних змін. Корисна модель відрізняється від прототипу тим, що використовують висококогерентне лінійно і циркулярно поляризоване лазерне випромінювання із наступною статистичною оцін 4 кою таких змін на основі аналізу спектрів потужності поляризаційних зображень препаратів молочної залози. Теоретичним підґрунтям для використання способу є наступні дані. Найбільш повно поляризаційні характеристики світлових полів описуються у термінах параметрів вектора Стокса (А.Г. Ушенко, С.Б. Ермоленко, М.А. Недужко Поляризационно-интерференционная диагностика внутренних напряжений // Дефектоскопия. -1991.б - №6. - С.83-88): S0=S(S1,S2,S3,S4) (1) де S0 - вектор Стокса опромінюючого лазерного пучка; S1 - перший параметр вектора Стокса; S2 - другий параметр вектора Стокса; S3 - третій параметр вектора Стокса; S4 - четвертий параметр вектора Стокса. Параметри вектора Стокса мають наступний вигляд: S1 = I0 + I90 ; S2 = I0 - I90 ; S3 = I+ 45 - I- 45 ; S 4 = IÄ - IÅ . Тут I0 - інтенсивність хвилі з азимутом 0°; I90 - інтенсивність хвилі з азимутом 90°; I+45 - інтенсивність хвилі з азимутом 45°; I-45 - інтенсивність хвилі з азимутом -45°; IÄ - інтенсивність хвилі з правою циркуляцією; IÅ - інтенсивність хвилі з лівою циркуляцією. Для найбільш загального типу поляризації еліптичної - вектор Стокса приймає вигляд: S={1; cos2a cos2b; sin2a cos2b; sin2b} (3) де a - азимут поляризації лазерної хвилі; b - еліптичність поляризації лазерної хвилі. Процеси перетворення поляризаційної структури, опромінюючого біологічні об'єкти in vivo, висококогерентного випромінювання найбільш повно описуються за допомогою матричного оператора наступного вигляду: 1; 0; 0; dö dö æ 2d æ × cos 2r + cos2 ÷; 0; ç sin ç 0,5 sin 4r sin 2 ÷; 2 2ø 2ø è è d dö æ æ {Q} = 0; 2 dö ç 0,5 sin 4r sin ÷; ç - sin 2 × cos 2r + cos2 ÷; 2ø 2 2ø è è 0; (sin 2 ) r sin d ; де d - величина фазового зсуву, який виникає під впливом двопроменезаломлення біооб'єкта; r - напрямок осі найбільшої швидкості. Результуючий вектор Стокса лазерного пучка, що пройшов крізь досліджувану біоструктуру, записується у вигляді: (2) (- cos 2 ) r sin d ; 0; (- sin r sin d); (cos r sin d); 2 2 (4) d ö æ ç 2 cos2 - 1÷; 2 ø è S={1; cos2a* cos2b *; sin2a* cos2b *; sin2b*}; (5) де a* - азимут поляризації об'єктної лазерної хвилі; b* - еліптичність поляризації об'єктної лазерної хвилі. 5 47159 6 é ù I33 - I34 - I31 - I32 ; (6) a * = 0,5 arctan ê (I11 - I12 - I13 - I14 ) - (I21 - I22 - I23- I24 ) ú ë û [( b * = 0,5 arccos S 2 + S 2 2 3 )] 1 2; S 2 = (I11 - I12 - I13 - I14 ) - (I21 - I22 - I23 - I24 ); (7) S 3 = I33 - I34 - I31 - I32 . Тут Ijk - інтенсивності лазерних хвиль, послідовно (кути повороту аналізатора {aj} відносно площини падіння k=0°, 90°, +45° i-45°) виміряні для різних кутів поляризації опромінюючої хвилі відносно площини падіння j=0°, 90°, +45°. Таким чином, за виміряними інтенсивностями Ijk висококогерентного лазерного випромінювання довжиною хвилі 0,6328мкм, можна однозначно визначити параметри поляризації зображення біооб'єкту і обчислити їх статистичні моменти першого М1, другого М2, третього М3 і четвертого М4 порядків, які обчислювалися за такими алгоритмами M1 = M2 = 1 N N åz ; i i =1 1 N N åz ; N=800x600 - повна кількість пікселів цифрової камери; z - азимут або еліптичність поляризації. Спосіб здійснюється наступним чином. Для оцінки виникнення онкологічного стану в людини беруть препарат молочної залози. За допомогою пристрою проводять лазерне опромінення дослідного зразку, вимірюючи розподіли вектора Стокса зображення препаратів молочної залози до- та після опромінення. За оцінкою величин статистичних моментів спектрів потужності таких поляризаційних розподілів діагностують наявність і стадію протікання раку. Використання корисної моделі пояснюється наступним прикладом: використано плоскополяризований опромінюючий пучок. В якості зразка зрізи препаратів молочної залози товщиною 20мкм. В таблиці наведені значення середнього, дисперсії, асиметрії та ексцесу розподілів екстремумів спектрів потужності еліптичності поляризаційних зображень препаратів молочної залози у різних патологічних станах. 2 i i =1 N (8) 1 1 M3 = M3 N 2 åz ; 1 1 M2 N 2 åz ; M4 = i =1 N 3 i 4 i i =1 де Таблиця Статистична структура спектрів потужності поляризаційних зображень препаратів молочної залози Статистичні моменти Середнє Дисперсія Асиметрія Ексцес Мастопатія 0,19 0,31 0,79 1,78 Статистичні моменти, що характеризують структуру спектрів потужності поляризаційних лазерних зображень препаратів молочної залози відрізняються в 1,8-6 разів, - таблиця. Технічний результат забезпечує нова сукупність дій, яка складає запропонований спосіб, що призводить до розширення функціональних можливостей діагностики і диференціації стадії раку людини шляхом статистичного моніторингу зміни структури спектрів потужності поляризації лазерних зображень при одночасному підвищенні точ Комп’ютерна верстка О. Рябко Легка форма 0,25 0,23 1,18 2,94 Середня форма 0,33 0,18 2,36 4,73 Важка форма 0,42 0,09 3,98 6,31 ності такої діагностики на основі вимірювання асиметрії і ексцесу спектрів потужності відповідних лазерних зображень. При цьому вперше використано висококогерентне лінійно і циркулярно поляризоване лазерне випромінювання із довжиною хвилі 0,6328мкм, формуванням опорної хвилі з кутами поляризації відносно площини падіння {ai}: 0°,90° та проведення статистичного моніторингу змін спектрів потужності лазерних зображень препаратів молочної залози. Підписне Тираж 28 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for early diagnostics and differentiation of breast cancer
Автори англійськоюUnhurian Volodymyr Petrovych, Ushenko Oleksandr Hryhorovych
Назва патенту російськоюСпособ ранней диагностики и дифференциации стадии рака молочной железы
Автори російськоюУнгурян Владимир Петрович, Ушенко Александр Григорьевич
МПК / Мітки
МПК: G01N 33/483
Мітки: молочної, діагностики, диференціації, спосіб, ранньої, раку, стадії, залози
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-47159-sposib-ranno-diagnostiki-i-diferenciaci-stadi-raku-molochno-zalozi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб ранньої діагностики і диференціації стадії раку молочної залози</a>
Попередній патент: Змішувально-інжекційний вузол машини для лиття під тиском
Наступний патент: Спосіб подання рекламної інформації
Випадковий патент: Спосіб підвищення фізичної витривалості спортсмена