Спосіб визначення трупних змін біотканин

Спосіб визначення трупних змін біотканин, що включає використання лазерного поляризаційного моніторингу, оцінку поглинання інфрачервоного Корисна модель відноситься до фізичної оптики та медицини і може бути використана для дослідження анізотропії біологічних об'єктів in vivo, що актуально у діагностиці трупних процесів біотканин. Відомий ряд оптичних способів діафаноскопії, які досліджують координатний розподіл поглинання інфрачервоного випромінювання м'якими кровонасиченними біотканинами. Спосіб, описаний в [Физика визуализации изображений в медицине. 2. - М.: Мир под ред. С.Уэбба, 1991. - С. 277-289]., заснований на аналізі картини розподілу потемнінь (ділянок з найбільшою поглинальною здатністю) в інфрачервоному зображенні молочної залози. Недоліком способу є низька точність аналізу ступеня почорнінь у зображенні та визначення їх топологічного розподілу. Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб визначення трупних змін тканин шляхом оцінки поглинання інфрачервоного випромінювання [Wallberg H. Diaphanogrophy in various breast disorders: clinical and experimental observations. //Ada Radiol. Diagn. - 1994.- 26 (3). - P. 271276)]. У способі-прототипі за допомогою інфрачервоного фотодетектора вимірюють координатний розподіл інтенсивностей у площині інфрачервоного зображення, за яким визначають випромінювання, який відрізняється тим, що використовують висококогерентне лінійно поляризоване інфрачервоне випромінювання з довжиною хвилі 0,85-0,90 мкм, формують серію азимутів -Ісс,} лінійної поляризації в опроміненому пучку з кутами поляризації відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, обертають для кожного з азимутів поляризації -joe,} лінійний поляризатор-аналізатор на такі кути jccj j відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, і -45°, вимірюють відповідні рівні інтенсивності, за якими судять про анізотропію біооб'єкта . наявність новоутворень у м'яких біотканинах, ступінь їх кровонасичення. Основним недоліком способу прототипу, є недостатня проникливість випромінювання в оптично густі середовища, наприклад кістки, а також неможливість відрізнити аморфні та анізотропні структури в біооб'єктах in vivo. Нами пропонується рішення, що усуває вказані недоліки. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалити спосіб визначення трупних змін біотканин шляхом оцінки поглинання інфрачервоного випромінювання використанням висококогерентне лінійно поляризованого інфрачервоного випромінювання для забезпечення розширення функціональних можливостей діагностики анізотропії як м'яких так і твердих біооб'єктів, а також у підвищенні точності вимірювання параметрів анізотропії - інтегрального фазового зсуву б і орієнтаційного параметра р . Поставлене завдання вирішується тим, що у способі визначення трупних змін із використанням лазерного поляризаційного моніторингу шляхом оцінки поглинання інфрачервоного випромінювання, згідно до корисної моделі, використовують висококогерентне лінійно поляризоване інфрачерво ео ю 00 О) 11085 не випромінювання з довжиною хвилі 0,850,90мкм, формують серію азимутів joe,} лінійної поляризації в опромінючому пучку з кутами поляризації відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, обертають для кожного з азимутів поляризації ]а,} ЛІНІЙНИЙ поляризатор-аналізатор на такі кути -jotj} відносно площини падіння 0°, 90°, +45°і -45°, вимірюють ВІДПОВІДНІ рівні інтенсивності, за якими судять про анізотропію біооб'єкта Спільними ознаками прототипу та рішення, що заявляється, є використання для визначення трупних змін оцінки поглинання інфрачервоного випромінювання Корисна модель відрізняється від прототипу тим, що використовують висококогерентне ЛІНІЙНО поляризоване інфрачервоне випромінювання із наступною модифікацією параметрів 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 6 №6 - С 83-88] о, 1, ( 2 0, і sin — cos2р+ cos — І н 2 2 (sin 2p sin 6) (6) Тут к1/2 -а/2+(а/2-4а1а3)1 1/2 (7) а 1 = t g 2 2 a * sin2f$*- cos 2 2p*; (8) 4 а 3 = t g 2 a * sin 2p*+1 де = 05arctan \-. Т у т - Іо, І90, І+45, І 45 ІНТЄНСИВНОСТІ ОрТОГОНЭЛЬНО лінійно-поляризованих компонентів оптичного поля, І®, І® - інтенсивності право- та лівоциркулярно поляризованих складових в електромагнітному полі Для найбільш загального типу поляризації еліптичної - вектор Стокса приймає вигляд S = ^1,cos2accos2p,sin2acos2p,sin2p} (3) де аїр - ВІДПОВІДНО азимут і еліптичність поляризації світлових коливань Процеси перетворення поляризаційної структури, опромінюючого бютканини in vivo, висококогерентного випромінювання найбільш повно описуються за допомогою матричного оператора наступного вигляду (-sin2psin5) -sm2psm6 4 S4 = І® - Іф 0, о 5 0,5 sin 4p sin — а 2 = - cos 2p*, 53 = I+45 — І 45. (2) оЬ 0,5sin4psin^ — де 8 - величина фазового зсуву, який виникає під впливом двопроменезаломлення біооб'єкта Результуючий вектор Стокса лазерного пучка, що пройшов крізь досліджувану бюструктуру, записується у вигляді S = \\, cos 2a * cos 2р* sin 2a * cos 2(3*, sin 2p *}, (5) де a*,p* - ВІДПОВІДНО азимут і еліптичність поляризації лазерного об'єктного випромінювання, які пов'язанні з параметрами анізотропії наступними співвідношеннями р = 0,5arctg 51 = І0 + І90, 52 = І0 " І90, 28 _ о 8 -sin — cos2p + cos — к 2 2 (-cos2psm8) 0,5 sin 4p sin — cos 4p sin 2 — + cos 2 — де Si, - параметри вектора Стокса, які мають наступний вигляд 0, 2 {Q}= o = S(Si,S2,S3,S4,)(1) (9) (cos2psin8) (4) 2cos2--1 р* = 0 5 arccos (s 2 + S§ /' 2 і Таким чином, за виміряними інтенсивностями Ijk висококогерентного інфрачервоного випромінювання довжиною хвилі 0,85 - 0,90мкм, можна однозначно визначити параметри анізотропії біооб'єкта in vivo - фазового зсуву б і орієнтаційний параметр р Технічний результат забезпечує нова сукупність дій, яка складає запропонований спосіб, що призводить до розширення функціональних можливостей визначення анізотропії біооб'єктів при одночасному високоточному вимірювання параметрів анізотропії (ріб) речовини біооб'єкта Ні в одному з розглянутих нами аналогів пропонуємого способу не зустрічається використання висококогерентного лінійно-поляризованого інфрачервоного випромінювання із довжиною хвилі 0,85 - 0,90 мкм, формування серн азимутів ]а,} з кутами поляризації відносно площини падіння 0°,90° ,+45° Використання корисної моделі пояснюється наступним прикладом нехай опромінюючий пучок є плоскополяризованим з вектором Стокса вигляДУ {1,1,0,0} В якості зразка використовується ГІСТОЛОГІЧНИЙ зріз мязової тканини товщиною 70мкм Перетворений тканиною і експерименталь 5 11085 не виміряний вектор Стокса має вигляд {1,0,89, 0,07, 0,04}. Визначений рівень показника двопро Комп ютерна верстка Г Паяльніков 6 менезаломлення із застосуванням алгоритму (9), (10) становить 10 3 . 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 - 4 2 , 01601