CS270003B1 - Způsob určování tkání a jejich případných změn - Google Patents

Abstract

Způsob určování tkání a jejich případných změn, např. pro stanovení kvality výrobků nebo indikaci původu tkáně, který spočívá v tom, že se zkoumaný transparentní vzorek tkáně prosvítí krátkovlnným zářením o vlnové délce 10 až 2 000 nm, záření prošlé vzorkem tkáně se soustředí do ohniska a vzniklá soustava elementárních bodů či plošek se snímá indikačním členem, např. fotografickým filmem, papírem nebo deskou, televizní kamerou nebo stínítkem pro vyhodnocení srovnávacími metodami.

Description

Vynález se týká způsobu určování tkání lidských, zvířecích, rostlinných a jejich případných změn, například pro stanovení kvality výrobků, indentifikaci původu tkáně apod.

Identifikace původu tkáně, a tím i organismu rostliny, zvířete, člověka, druhu rostliny, zvířete, je čaeto velmi problematická, vyžaduje dlouholeté zkuěenosti, je věak - zejména v kriminaliatice a soudním lékařství - nepostradatelná.

Chorobné odchylky životního dění jsou vázány na změny v hmotném uspořádání. Chorobné změny mají, kromě funkční, také stránku morfologickou. Pokud se pominou regresivní, metabolické a progresivní změny v organismu, změny při zánětu, fyzikální a chemické působení na organiamus a dalSÍ, jsou nejdůležitějSÍ morfologické změny při nádorech. Nádor je výsledek místně neregulovaného tkáňového růstu, nezapadá do celkové stavby organismu. Stanovení jeho biologické povahy je rozhodující pro určení další léčby.

V jednom orgánu se mohou vyskytovat nádory různého typu např. vé štítné žláze karcinom folikulární, papilární, anaplastický, medulární, naopak nádory stejného typu se mohou vyskytovet v různých orgánech, např. tubulární adenokarcinom v plících, játrech, žaludku, etřevu, pankreatu. Jeden typ nádoru může mít různé biologické vlastnosti, různý stupeň diferenciace, od vyzrálého, značně podobného výchozí tkáni, až po nádor, jehož diferenciace se ztrácí e nelze určit výchozí tkáň. Proto je klasifikace nádorů velmi obtížná. Vyžaduje dlouhodobé vyškolení, názory hodnotitelů se mohou diametrálně lišit.

Hodnocení kvality výrobků, např. v masném průmyslu, zemědělství aj. se dosud provádí vizuálně. Toto hodnocení je česově náročné, není přesné s vyžaduje velkou zkušenost pracovníků .

. Předmětem vynálezu je způeob určování tkání e jejích případných změn, který spočívá v tom, že se zkoumaný transparentní vzorek tkáně prosvítí krátkovlnným zářením o vlnové délce 10 až 2 000 nm, a výhodou ze světelné oblasti o vlnové délce 400 až 800 nm, záření prošlé vzorkem tkáně se soustředí do ohniske a vzniklá soustava elementárních bodů či plošek daná prostorovou optickou dvojrozměrnou integrální transformací se snímá Indikačním členem, například fotografickým filmem, papírem nebo deskou, televizní kamerou nebo stínítkem pro vyhodnocení srovnávacími metodami, například vizuálně .nebo s výhodou pomocí počítačových metod.

Každá tkáň určitého typu má i svá typické dvojrozměrné spektrum/óbraz s význačným uspořádáním. Toto uspořádání je závislé na druhu tkáně a na typu a rozsahu jejích případných chorobných změn. Charakteristické uspořádání je vytvořeno v podstatě dvěma složkami - složkou odpovídající jednotlivým buňkám, hlavně jejich jádrům, a složkou danou texturou tkáně.

Na druhé straně uspořádání nezávisí ne rozmístění různých tkání.

Když má jen jediná buňka zkoumané části tkáně odlišné vlastnosti, projeví se toto v obraze .

Prostorové optické dvojrozměrné integrální traneformace mají vlastnosti analogické jednorozměrnému případu. Dále jeou uvedeny jen některé: 1. Podobnost - čím větší je předměty tím větší je obraz.

2. Symetrie - obsaz je středově symetrický, čehož lze s výhodou využít k vyhodnocování.

3. Vzdálenost od počátku je tím větší,čím menší elementy se zobrazují.

Každému druhu lidské, zvířecí nebo rostlinné tkáně jednoznačně odpovídá obraz daný dvojrozměrnou prostorovou transformací, jehož typické uspořádání charakterizuje morfologický typ tkáně, bez ohledu na odchylky od základního standardu, pokud se tkáň skládá z patologických a normálních buněk, jsou odlišné bez ohledu na jejich vzájemné rozložení.

Při vyhodnocování platí, že v obraze se skládají příspěvky charakteristických frekvencí dvojího druhu - jednak vyšší frekvence, jež jsou příspěvkem buněk, resp. jejich jader, a na druhé straně frekvence nižěí, jež jsou dány texturou celé tkáně. Právě tyto frekvence slouží k vyhodnocení typu tkáně. Přitom platí, že nižším frekvencím odpovídají body blíže středu, vyšším frekvencím body vzdálenější, a také'to, že obraz může být pootočen, což je nutné brát v úvehu při vyhodnocování.

Charakter výsledných obrazů dává předpoklad, že digitalizované obrazy vzorků bude možno vyhodnocovat neklasickými metodami rozpoznávání obrazců na základě využití symetrie, např.

CS 270003 Bl pomocí biopočítačů, neuronových sítí apod.

Způsobu podle vynálezu lze využít v masném průmyslu ke kontrole kvality masa, v zemědělství při průběžné kontrole kvality rostlin, v kožedělném průmyslu, např. při zjišťování kvality kůže, srsti aj.

Dále je možné vynález využít v kriminalistice a soudním lékařství k identifikaci původu tkání, jakož i v lékařství,např. ke klasifikaci nádorů apod.

V dalším je vynález blíže objasněn na příkladu provedení. Příklad

Vynález byl ověřen na pokusu s kožní tkání, která byla studována ve třech skupinách: a/ normální kůže se zaměřením na její povrchovou vrstvu - pokožku, tj. epidermis, b/ basocelulární karcinom kůže, vycházející z nejspodnější vrstvy pokožky, hraničící s kojí riem - stratum basale, c/ spinocelulární karcinom kůže, vycházející z vrstvy, která nasedá na vrstvu basální stratum spinosum.

’ Operačně získané částky tkání byly zpracovány obvyklou histologickou technikou odvodněním a zalitím do parafinu, parafinové řezy byly barveny Victoria modří.

V pokusech nebylo použito celého optického procesoru, ale pouze jeho prvé části. Do svazku rovnoběžných monochromatických světlených paprsků byla vložena čočka, resp. objektiv, mezi ni a její ohnisko pak zkoumaný průsvitný předmět, tj. transparentní předmět. V ohnisku pak vznikne dvojrozměrný prostorový obaz zkoumaného předmětu, daný prostorovou optickou integrální transformací.

K experimentům bylo použito jako zdroje helium-neonového laseru, vyzařujícího na vlnové délce 632,8 nm červené světlo a jako předmětu výřezu tkáně cca 2x2 mm. Při přípravě preparátu byla dána přednost modrému zbarvení, ukazuje se však, že kontrast je postačující při libovolném zabarvení vzorku. V ohnisku.objektivu byl obraz snímán televizní kamerou a zobrazen na stínítko monitoru, odkud byl ofotografován. Toto uspořádání není podmínkou, pro další zpracování informace, televizní snímání je však výhodnější.

Rovněž je možno použít i jiných vlnových délek krátkovlnného záření.

Neoznačené vzorky byly experimentátory vyhodnoceny vizuálně a všechny správně roztříděny do skupin.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Λ ' _f 1. Způsob určování tkání a jejich případných změn, například pro stanovení kvality výrobků nebo indikaci původu tkáně, vyznačený tím, že se zkoumaný transparentní vzorek tkáně prosvítí krátkovlnným zářením o vlnové délce 10 až 2 000 nm, záření prošlé vzorkem tkáně se soustředí do ohniska a vzniklá soustava elementárních bodů či plošek se snímá indikačním členem, například fotografickým filmem, papírem nebo deskou, televizní kamerou nebo stínítkem pro vyhodnocení srovnávacími metodami.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se vzorek prosvítí krátkovlnným zářením ve světelné oblasti o vlnové délce 400 až 800 nm.