RU2002116652A

RU2002116652A - Способ исследования пространственной организации объектов

Info

Publication number: RU2002116652A
Application number: RU2002116652/28A
Authority: RU
Inventors: Ренат Анатольевич Красноперов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Проксима Текнолоджи"
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-03-20
Also published as: RU2291488C9; RU2291488C2

Claims

1. Способ исследования пространственной организации объектов, отличающийся тем, что объекты подвергают стереологическому зондированию; определяют размер (размеры), ориентацию и/или расположение получаемых профилей стереологического зондирования объектов, найденные количественные характеристики преобразуют в статистическое распределение (статистические распределения), которое (которые) аппроксимируют, задавая любое из следующего: а) размерные свойства объектов, б) распределение их формы, в) пространственную организацию объектов (например, распределение ориентации объектов и/или распределение расположения объектов), г) особенности применяемого стереологического зондирования, д) любую комбинацию из перечисленного.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пространственная организация объектов изучается во временной динамике, например, в реальном режиме времени.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что объекты исследуют любым из следующих стереологических зондов: а) нульмерным (0D) зондом сечения, б) одномерным (1D) зондом сечения с заданной, в частном случае нулевой, кривизной, в) двухмерным (2D) зондом сечения с заданной, в частном случае нулевой, кривизной, г) трехмерным (3D) зондом сечения с заданной, в частном случае нулевой, кривизной, д) нульмерным (0D) зондом проекции, е) одномерным (1D) зондом проекции с заданной, в частном случае нулевой, кривизной, ж) двухмерным (2D) зондом проекции с заданной, в частном случае нулевой, кривизной, з) трехмерным (3D) зондом проекции с заданной, в частном случае нулевой, кривизной, и) зондом, представляющим собой любую комбинацию из перечисленного.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что измеряемым размером профилей стереологического зондирования являются любой из следующих размеров либо любая комбинация следующих размеров: а) радиус (радиусы), б) диаметр (диаметры), в) тангенциальный диаметр, в) соотношение радиусов (диаметров), г) показатель (показатели) эксцентриситета, д) площадь, е) периметр, ж) объем, з) показатель (показатели) кривизны (например, кривизны контура профиля стереологического зондирования), з) длина, и) количество профилей стереологического зондирования, к) фрактальный размер (размеры), л) угол (углы), м) размер (размеры), связанный (связанные) с любыми из перечисленных и/или производные от них.

5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что определяемой характеристикой ориентации профиля стереологического зондирования является любой из следующих показателей либо любая комбинация следующих показателей: а) угол направления профиля стереологического зондирования (например, одномерного профиля стереологического зондирования), б) угол направления диаметра (например, малого и/или большого диаметра) профиля стереологического зондирования, в) угол направления касательной, проведенной в точке кривизны (например, максимальной, минимальной и/или средней кривизны) профиля стереологического зондирования, г) угол направления плоской стороны или поверхности профиля стереологического зондирования, д) угол направления секущей (например, хорды) максимальной длины, проводимой через тест-точки, попавшие на профили стереологического зондирования, е) распределение значений длины секущей (например, хорды), проводимой под разными углами через тест-точки, попавшие на профили стереологического зондирования, ж) величина (величины), связанная (связанные) с любыми из перечисленных показателей и/или производные от них.

6. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что определяемыми характеристиками расположения профилей стереологического зондирования объектов являются любые из следующих координат или любые комбинации следующих координат: а) координаты нульмерных (OD) профилей стереологического зондирования, б) координаты центральных точек профилей стереологического зондирования, в) координаты начальных или конечных точек профилей стереологического зондирования, г) координаты точек кривизны (например, максимальной, минимальной и/или средней кривизны) профилей стереологического зондирования, д) координаты точек пересечения двух или нескольких диаметров профилей стереологического зондирования, е) координаты точек, связанных с любыми из перечисленных.

7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что при исследовании пространственной организации объектов ограничиваются оценкой любого из следующих или любой комбинацией из следующих: а) оценкой размера и/или размерного распределения объектов, б) оценкой формы и/или распределения формы объектов, в) оценкой ориентации и/или распределения ориентации объектов, г) оценкой расположения и/или распределения расположения объектов.

8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что исследуемыми объектами являются любые из структур организма человека или животных (например, кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, нервные проводники и/или костная ткань).

9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что дополнительно выполняют стереометрический анализ объектов (например, оценивают объемную плотность, поверхностную плотность, численную плотность и/или плотность длины объектов, а также при необходимости связанные с перечисленным абсолютные величины).

10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что объекты исследуют по их изображениям, которые при необходимости предварительно увеличивают в размерах.

11. Способ по пп.1-10, отличающийся тем, что стереологическое зондирование объектов осуществляют на двумерных (2D) изображениях их сечения и/или проекции, в частности, на любом из следующих либо любой комбинации из следующих: на фотографии, на цифровом снимке, на томограмме, на сканограмме, на толстом, полутонком и/или ультратонком срезе (например, на гистологическом срезе), на шлифе, на реплике, на металлографической реплике, на фольге, на порошковой пробе, на поле зрения микроскопа, на видеоизображении.

12. Способ по пп.1-11, отличающийся тем, что определяемые количественные характеристики [размера (размеров), ориентации и/или расположения] профилей стереологического зондирования объектов представляют в виде одиночного (одиночных) и/или совместного (совместных) статистических распределений.

13. Способ по пп.1-12, отличающийся тем, что аппроксимация статистического распределения значений [размера (размеров), ориентации и/или расположения профилей стереологического зондирования объектов] производится визуально и/или количественным методом (например, с применением критерия χ²) любым из следующих вариантов или любой комбинацией из следующих вариантов: а) по значениям функции распределения, б) по значениям плотности распределения вероятностей, в) по значениям частот в кумулятивной гистограмме, г) по значениям частот в частотной гистограмме, д) по моменту (моментам) функции распределения, е) по моде (модам) распределения, ж) по параметру (параметрам) функции распределения, з) по величине (величинам), производной (производным) от перечисленного.

14. Способ по пп.1-13, отличающийся тем, что при задании размерных свойств объектов, их пространственной ориентации и/или расположения соответствующие количественные характеристики представляют любым из следующих способов либо любой комбинацией следующих способов: а) в виде конкретного численного значения, б) набора конкретных численных значений, в) в виде величины, принимающей значения из интервала значений с заданной плотностью распределения вероятностей, г) момента (моментов) функции распределения, д) параметра (параметров) функции распределения, е) тензорной величины, ж) векторной величины.

15. Способ по пп.1-14, отличающийся тем, что пространственная организация объектов изучается с использованием любого из перечисленных методов с соответствующей подготовкой исследуемого тела, материала или среды к исследованию с использованием а) световой микроскопии, б) электронной микроскопии, в) конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, г) компьютерной томографии, д) магнитно-резонансной томографии, е) позитронно-эмиссионной томографии, ж) томографии на основе эмиссии одиночных фотонов (SPECT), з) ультразвукового метода исследования (например, ультразвуковую микроскопию и/или ультразвуковую томографию).

16. Способ по пп.1-10, отличающийся тем, что размер (размеры) профиля стереологического зондирования определяют по времени, необходимом для прохождения зонда через объект (объекты).

17. Способ по пп.1-16, отличающийся тем, что на основе условий, задаваемых при аппроксимации для описания пространственной организации объектов, строят изображение (изображения) объектов.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что изображение (изображения) объектов строят любым способом из перечисленного или с применением любой комбинации из перечисленного: а) в монохромном (например, черно-белом) исполнении, б) в цветном исполнении, в) в одной, двух и/или нескольких проекциях, г) в одномерном, двумерном и/или трехмерном представлении, д) с использованием эффекта вращения или других эффектов анимации, е) с применением эффекта перспективы, ж) с применением эффекта направленного освещения, з) с использованием эффекта затенения.

19. Способ по пп.1-18, отличающийся тем, что исследование выполняется с использованием ЭВМ (компьютера).

20. Способ по пп.1-19, отличающийся тем, что размер (размеры), ориентацию и/или расположение профилей стереологического зондирования объектов определяют вручную, полуавтоматизированным и/или автоматизированным образом.

21. Способ по п.19, отличающийся тем, что в ЭВМ вводят получаемые размер (размеры), ориентацию и/или расположение профилей стереологического зондирования объектов, формируют массив данных об исследуемых объектах, данные преобразуют в статистическое распределение (статистические распределения), которое (которые) аппроксимируют с помощью соответствующего программного обеспечения.

22. Способ по п.19, отличающийся тем, что в ЭВМ вводят имеющуюся или предполагаемую информацию о размерах, форме, ориентации и/или расположении объектов, а также при необходимости имеющуюся или предполагаемую информацию о свойствах стереологического зонда и/или о примененном дизайне стереологического зондирования.

23. Способ по п.19, отличающийся тем, что ЭВМ сохраняет в запоминающем устройстве и/или выводит из него (например, на дисплей и/или на печатающее устройство) массив данных по исследуемым объектам.

24. Способ по п.19, отличающийся тем, что ЭВМ сохраняет и/или выводит (например, на дисплей и/или на печатающее устройство) полученную в результате анализа информацию о пространственной организации объектов.

25. Способ по п.19, отличающийся тем, что ЭВМ генерирует, сохраняет и/или выводит (например, на дисплей и/или на печатающее устройство) изображение (изображения) объектов.

26. Способ по пп.1-25, отличающийся тем, что профили стереологического зондирования представляют в виде оцифрованных изображений с выполнением при необходимости процедуры ручной, полуавтоматизированной или автоматизированной сегментации изображений.