Спосіб фазової діагностики ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету іі ступеня

Спосіб фазової діагностики ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету II ступеня за фазовим картографуванням зразка крові людини 3 Недоліком способу є низька точність вимірювання фазових зсувів у полі розсіяного лазерного випромінювання. Також аналогом способу, що заявляється, є спосіб визначення оптико-анізотропної структури біологічних рідин шляхом оцінки координатних розподілів фазових зсувів між ортогональними компонентами поляризації лазерного випромінювання [(O.V. Angelsky, A.G. 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 обчислюють двохвимірний розподіл фаз у лазерному зображенні мазку крові. Основним недоліком способу-аналогу є неможливість прямого вимірювання та необхідність операції математичного обчислення координатного розподілу фазових зсувів у лазерних зображеннях зразків крові, а також неоднозначність при диференціації типу анемічних процесів. Прототипом корисної моделі є спосіб діагностики патологічних і запальних процесів людського організму за оцінкою статистичної структури обчислених фазових зображень плазми крові людини (Поляризаційна корелометрія біологічних тканин людини. Авторський колектив: О.Г. Ушенко, В.П. Пішак, О.П. Пересунько, Ю.О.Ушенко, Л.І.Бізер, Ю.Я. Томка, А.В.Мотрич. Монографія. - Чернівці:. Рута, 2007. - 608с. друк. Арк.. 47.12), при якому патологія і запалення визначається за діагностикою змін обчислених фазових зображень мазків плазми крові людини. При цьому ступінь запальних процесів оцінюється шляхом обчислення середнього і дисперсії розподілів фазових зсувів у лазерних зображеннях плазми крові. Недоліками прототипу є те, що неможливе пряме експериментальне вимірювання фазових зображень, внаслідок чого діагностика можлива на пізніх етапах, 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 цукрового діабету II ступеня шляхом оцінки запальних процесів за визначенням зміни статистичних моментів 3-го і 4-го порядків, які характеризують експериментальне виміряну фазову структуру лазерних зображень еритроцитарної суспензії крові людини для забезпечення розширення функціональних можливостей ранньої діагностики ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету II ступеня, а також у підвищенні точності вимірювання фазових зсувів між ортогональними складовими амплітуди лазерного випромінювання. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі ранньої діагностики ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету II ступеня за фа 54105 4 зовим картографуванням еритроцитарної суспензії крові людини шляхом оцінки змін фазових зображень, згідно до корисної моделі, для оцінки змін координатної структури фазових зображень проводять опромінювання паралельним циркулярне поляризованим пучком ( =104 мкм) He-Ne лазера ( = 0.6328 мкм) шарів еритоцитарної суспензії, поляризаційні зображення шарів еритоцитарної суспензії проектують за допомогою мікрооб'єктиву в площину світлочутливої площадки CCD - камери крізь чвертьхвильову пластинку і визначають масив координатного розподілу інтенсивності I(mхn) зображення шарів еритоцитарної суспензії для кожного окремого пікселя (mn) за яким судять про розподіли фаз у зображенні еритроцитарної суспензії Спільними ознаками прототипу та рішення, що заявляється, є використання величини фазових змін лазерного зображення. Корисна модель відрізняється від прототипу тим, що використовують когерентне циркулярне поляризоване лазерне випромінювання визначають координатні розподіли фазових зсувів та обчислюють статистичні моменти таких розподілів Спосіб здійснюється наступним чином. Для оцінки виникнення ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету II ступеня у людини забирають зразок крові і виділяють еритроцитарну суспензію. За допомогою пристрою проводять лазерне опромінення циркулярне поляризованим пучком дослідного зразку еритроцитарної суспензії.поляризаційні зображення проектують за допомогою мікроб'єктиву в площину світлочутливої площадки CCD - камери крізь чверть хвильову пластинку і визначають масив координатного розподілу інтенсивності зображення шару еритроцитарної суспензії для кожного окремого пікселя, за якими судять про розподіли фаз у зображенні еритроцитарної суспензії. За оцінкою величини асиметрії та ексцесу таких розподілів діагностують ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету II ступеня. Теоретичним підґрунтям для використання способу є наступні дані. Найбільш повно когерентні властивості світлових полів описуються у термінах фазових зсувів між ортогональними компонентами амплітуди лазерного випромінювання (Ushenko Yu.A. Statistical structure of polarization-inhomogeneous images of biotissues with different morphological structures, Ukrainian Journal of Physical Optics, 6, No. 2, 63-70, 2005). Процеси перетворення фазових параметрів, опромінюючого біологічні об'єкти, когерентного випромінювання найбільш повно описуються за допомогою матричного оператора наступного вигляду: M 1 0 0 0 cos 2 2 sin2 2 cos ; cos 2 sin 2 (1 cos ); 2 0 cos 2 sin 2 (1 cos ); sin 2 cos 2 2 cos ; 0 sin 2 sin ; cos 2 sin ; 0 sin 2 sin cos 2 sin cos . , (1) де - орієнтація оптичної осі анізотропних утворень; - величина фазового зсуву, який виникає під впливом двопроменезаломлення біологічної рідини. 5 54105 Результуючі значення фази лазерного пучка довжиною хвилі , що пройшов крізь досліджувану біологічну рідину товщиною l і показником двопроменезаломлення n, записуються у вигляді: 2 ( n)l. (2) При проходженні такого циркулярне поляризованого лазерного пучка крізь чверть хвильову пластинку його інтенсивність I( ) виявляється однозначно пов'язаною з фазовим зсувом (mхn) для кожного пікселя (m,n) цифрової CCD - камери cos 2 (m n) . (3) Таким чином, за виміряними екстремальними значеннями інтенсивності I(m х n) зображення біологічної рідини для кожного окремого пікселя (mn) CCD-камери, можна однозначно визначити асиметрію Z3 та ексцес Z4 розподілів фаз лазерного зображення біологічного об'єкту в різних точках, I(m n) 6 кількість яких визначається цифрової камери: Z3 1 1 Z3 N 2 Z4 1 1 Z2 N 2 числом пікселів N (arccos I )i3 ; i 1 N (arccos I )i4 , i 1 (4) 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 циркулярне поляризованим. В якості зразків використали зразки еритроцитарної суспензії здорової і хворої людини (ішемічна хвороба серця на фоні цукрового діабету II ступеня). Статистичні моменти, що характеризують фазову структуру лазерних зображень таких зразків відрізняються в 2,3 - 3,8 рази (див. табл.). Таблиця Статистичні моменти Асиметрія Ексцес Норма 1,58 2,17 Ішемічна хвороба серця на фоні цукрового діабету II ступеня 3,44 8,46 Технічний результат забезпечує нова сукупність дій, яка складає запропонований спосіб, що призводить до розширення функціональних можливостей діагностики ішемічної хвороби серця на фоні цукрового діабету II ступеня шляхом статистичного моніторингу зміни фазової структури лазерних зображень при одночасному високоточному вимірюванні фазових зсувів між ортогональними складовими амплітуди лазерного Комп’ютерна верстка Д. Шеверун випромінювання, перетвореного шаром еритроцитарної суспензії. При цьому вперше використано когерентне циркулярне поляризоване лазерне випромінювання із довжиною хвилі 0,6328 мкм та проведення статистичного моніторингу змін координатних розподілів фаз лазерного зображення еритроцитарної суспензії. 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