Спосіб поляризаційної діагностики ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому

Спосіб діагностики ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому, що полягає в опроміненні зразка крові людини лазерним лінійно поляризованим випромінюванням з довжиною хвилі 3 Ushenko, Yu.A. Ushenko, Ye.G. Ushenko, Yu.Ya. Tomka, V.P. Pishak. Polarization-correlation mapping of biological tissue coherent images // J. Biomed. Opt. - 2005. - Vol.10, No.6. - P.064025.).]. У способі - аналогу за допомогою чвертьхвильової пластинки і поляризатора вимірюють координатний розподіл азимутів і еліптичності поляризації у площині лазерного зображення, за яким визначають оптико-анізотропну структуру мазку крові. Основним недоліком способу - аналогу є необхідність операції дискретизації лазерних зображень крові, а також неоднозначність при диференціації типу серцевої недостатності. Прототипом корисної моделі є спосіб діагностики анемічного стану людського організму за оцінкою статистичних моментів 1-го і 2-го порядків, що характеризують поляризаційні зображення плазми крові людини (S. Н. Huminets'kyy, О. Н. Ushenko, І. P. Polyans'kyy, А. V. Motrych, F. V. Hrynchuk. The Optical Method of the Investigation of the Peritonitis Progressing Process. // SPIE, -2007.- Vol. 6254, P. 485-489.), при якому стан людини визначається за діагностикою змін поляризаційних зображень мазків плазми крові людини. Спосіб полягає в оцінці шляхом вимірювання координатних розподілів азимутів і еліптичності поляризації лазерного зображення плазми крові людини з наступним обчисленням статистичних моментів 1-го і 2го порядків,які характеризують такі розподіли. Недоліками прототипу є те, що діагностика ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому можлива лише на пізніх етапах хвороби, що значно гальмує ефективність лікування та призводить до залучення додаткових коштів. Нами пропонується рішення, що усуває вказані недоліки. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалити спосіб діагностики ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому шляхом визначення статистичних моментів 3-го і 4-го порядків, які характеризують розподіли азимутів і еліптичності лазерних зображень еритроцитарної суспензії для забезпечення розширення функціональних можливостей ранньої діагностики ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому, а також у підвищенні точності вимірювання поляризаційних параметрів - азимуту і еліптичності поляризації. Поставлене завдання вирішується тим, що спосіб ранньої діагностики ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому проводять шляхом опромінення шару еритроцитарної суспензії крові людини лазерним лінійно-поляризованим випромінюванням з довжиною хвилі 0, 6328 мкм, вимірюють за допомогою обертання аналізатора на кути від 0° до 180° масивів мінімальних і максимальних рівнів інтенсивності зображення за якими визначають координатні розподіли азимуту і еліптичності поляризації, обчислюють статистичні моменти 3-го і 4-го рівнів таких розподілів за якими судять про наявність ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому. Корисна модель відрізняється від прототипу тим, що використовують лінійно поляризоване 54104 4 когерентне випромінювання із наступною статистичною оцінкою змін координатних розподілів азимутів і еліптичності поляризації лазерного зображення шару еритроцитарної суспензії та обчислення статистичних моментів 3-го ті 4-го порядків таких розподілів. Спосіб здійснюється наступним чином. Для оцінки виникнення ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому у людини забирають зразок крові та виділяють еритроцитарну суспензію. За допомогою пристрою проводять лазерне опромінення дослідного зразку еритроцитарної суспензії, вимірюють розподіли азимутів і еліптичності поляризації лазерного зображення шару еритроцитарної суспензії, обчислюють величини статистичних моментів 3-го та 4-го порядків розподілів та діагностують наявність ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому. Теоретичним підґрунтям для використання способу є наступні дані. Найбільш повно поляризаційні характеристики світлових полів описуються у термінах азимуту та еліптичності поляризації (Ushenko Yu.A. Statistical structure of polarizationinhomogeneous images of biotissues with different morphological structures, Ukrainian Journal of Physical Optics, 6, No. 2, 63-70, 2005). Процеси перетворення поляризаційної структури когерентного випромінювання, що проходить крізь біологічний об’єкт, найбільш повно описуються за допомогою матричного оператора вигляду: 1 0 0 0 cos2 2 sin2 2 cos ; cos 2 sin 2 1 cos ; 0 cos 2 sin 2 1 cos sin2 2 cos2 2 cos ; 0 sin 2 sin ; cos 2 sin 1) де 0 sin 2 sin , cos 2 sin cos . ( - орієнтація оптичної осі анізотропних утво рень; - величина фазового зсуву, який виникає під впливом двопроменезаломлення біологічної рідини. Результуючі значення азимуту та еліптичності поляризації лазерного пучка, що пройшов крізь досліджувану біологічну рідину, записуються у вигляді: m n m n min 2 ; (2) m n min m n max Таким чином, за виміряними екстремальними значеннями інтенсивності Imin(m x n); Imax(m x n) зображення біологічної рідини для кожного окремого пікселя (mn) CCD - камери і, відповідних до них кутів повороту m n m n min , можна однозначно визначити асиметрію Z3 та ексцес Z4 розподілів параметри поляризації зображення біологічного об'єкту в різних точках, кількість яких визначається числом пікселів цифрової камери: 1 1 Z3 ; i3 ; Z3 i 1 2 (3) 1 1 Z4 ; i4 ; Z2 i 1 2 m n arctg 5 54104 де N - повна кількість пікселів CCD-камери, яка реєструє поляризаційно-неоднорідне об'єктне поле зразків еритроцитарної суспензії. Використання корисної моделі пояснюється наступним прикладом: нехай опромінюючий пучок є лінійнополяризованим з азимутом 0 = 0°. В якості зразка використали зразки еритроцитарної суспензії здорової і хворої (ішемічна хвороба серця на фоні анемічного синдрому) людини. Статистичні моменти, що характеризують поляризаційну структуру зображень таких зразків відрізняються в 1,4 - 2,2 рази (див. табл.) Таблиця Норма Статистичні моменти Азимут Еліптичність Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Ішемічна хвороба серця Азимут Еліптичність 6 3-й порядок (Асиметрія) 4-й порядок (Ексцес) 1,8 ІД 2,52 2,01 2,7 1,6 5,94 2,77 Технічний результат забезпечує нова сукупність дій, яка складає запропонований спосіб, що призводить до розширення функціональних можливостей ранньої діагностики ішемічної хвороби серця на фоні анемічного синдрому шляхом статистичного моніторингу зміни поляризаційної структури лазерних зображень еритроцитарної суспензії при одночасному високоточному вимірюванні азимуту і еліптичності поляризації. При цьому вперше використано визначення 3-го і 4-го статистичних моментів, які характеризують координатні розподіли азимуту та еліптичності поляризації лазерних зображень еритроцитарної суспензії крові людини. 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