Способ и система анализа характеристик жидких сред биологических организмов
Номер патента: 7146
Опубликовано: 25.08.2006
Авторы: Сошенко Марина Николаевна, Шахраманьян Николай Андраникович, Вахтангишвили Роберт Шалвович, Сакварелидзе Георгий Леванович, Хидашели Давид Георгиевич
Формула / Реферат
1. Способ анализа характеристик жидких сред биологических организмов, включающий отбор жидких сред от биологических организмов и анализ форменных элементов этих сред под микроскопом, отличающийся тем, что предварительно создают атласы соответствия состояний биологических организмов геометрическим, структурным и цветовым параметрам изображений как форменных, так и неформенных элементов жидких сред этих организмов, анализ динамических и статических характеристик жидких сред проводят до остановки движения форменных элементов жидких сред, анализ статических характеристик жидких сред проводят после остановки движения форменных элементов жидких сред, определяют степень и форму агрегации форменных элементов жидких сред, а также количество агрегированных форменных элементов, формируют архивные данные, при этом, при появлении в архивных данных характеристик форменных и неформенных элементов, отличных от таковых в атласных данных, в архивные данные вводят всю имеющуюся информацию о данном биологическом организме, при накоплении в архивных данных идентичных указанных характеристик форменных и неформенных элементов жидких сред от разных организмов в количестве n, где n - любое положительное, целое число больше 2, в атласные данные переносят эти характеристики форменных и неформенных элементов жидких сред организмов с поставленными им в соответствие теми состояниями организмов, которые совпали максимальное число раз в выборке накопленных архивных данных, на основе сравнения атласных данных и данных наблюдения делают предварительное заключение о состоянии обследуемого биологического организма в целом и о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий в нем, а на основе сравнения атласных данных, данных наблюдения и архивных данных обследуемых биологических организмов делают предварительное заключение о динамике изменения их состояний.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют время движений до остановки форменных элементов жидких сред биологических организмов.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что время движения форменных элементов до их остановки делят на временные интервалы, в пределах которых анализируют характеристики форменных элементов жидких сред биологических организмов.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют скорость замедления движений форменных элементов жидких сред биологических организмов.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что используют микроскоп с увеличением, достаточным для анализа структур клеток жидких сред биологических организмов.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что анализу подвергают трехмерные изображения структур жидких сред биологических организмов.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют конфокальную оптическую систему и анализу подвергают томографические снимки жидких сред биологических организмов.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что используют инфракрасную оптическую систему и анализу подвергают жидкие среды внутри исследуемых биологических организмов.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что способ используют для анализа жидких сред организмов людей в живом или летальном состоянии.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что способ используют для анализа жидких сред организмов животных в живом или летальном состоянии.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что способ используют для анализа жидких сред организмов насекомых в живом или летальном состоянии.
12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что анализ жидких сред биологических организмов и предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов проводят при помощи программного обеспечения или/и без программного обеспечения.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что анализ жидких сред биологических организмов и предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов делают на удаленном доступе от места забора жидких сред биологических организмов через телекоммуникационные средства связи.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что анализы проводят до и после ввода веществ в биологические организмы, при этом предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов делают на основе сравнения вышеуказанных анализов.
15. Система анализа характеристик жидких сред биологических организмов, включающая блок размещения объекта, блок микроскопии, блок программно-аппаратного комплекса и блок визуализации информации, отличающаяся тем, что дополнительно создают блок атласов, блок архивирования данных и блок сравнения данных наблюдения, атласных данных и архивных данных, при этом блок размещения объекта связан с блоком микроскопии механической связью, блок микроскопии связан с блоком программно-аппаратного комплекса оптико-электронной связью, блок программно-аппаратного комплекса связан с блоком выдачи информации электронной связью, блок атласных данных, блок архивирования данных и блок сравнения связаны с блоком программно-аппаратного комплекса электронной связью, при этом блок атласных данных и блок сравнения связаны между собой двусторонней электронной связью, блок программно-аппаратного комплекса связан с блоком архивных данных двусторонней электронной связью, а блок архивных данных связан с блоком сравнения электронной связью, при этом блок программно-аппаратного комплекса выполнен с возможностью запоминания изображений от блока размещения объекта в состояниях, когда на нем объект отсутствует и когда на нем объект присутствует с последующей выдачей разностных изображений на блок визуализации информации.
16. Система по п.15, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа структур клеток жидких сред биологических организмов.
17. Система по любому из пп.15-16, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа трехмерного изображения структур жидких сред биологических организмов.
18. Система по п.17, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа томографических снимков жидких сред биологических организмов.
19. Система по п.18, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа жидких сред внутри исследуемых биологических организмов.
20. Система по п.19, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью дистанционного анализа жидких сред биологических организмов.
21. Система по п.20, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью выдачи изображения или/и буквенно-цифрового кода.
22. Система по п.21, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью выдачи трехмерного изображения.
23. Система по п.22, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью бесконтактного забора жидкости на анализ, например с помощью лазерного перфоратора.
24. Система по п.23, отличающаяся тем, что спектральные характеристики пропускания объектива и чувствительности фотоприемного устройства системы выполнены с возможностью регистрации оптического излучения в диапазоне от ультрафиолетовой до инфракрасной областей спектра.
Текст
007146 Область техники Настоящее изобретение относится к области биофизики, в частности к методам анализа жидких сред в составе биологических организмов с целью получения первоначальной информации о физическом состоянии последних в целом. При этом под биологическим организмом в настоящем изобретении понимается организм человека, животного, насекомого, а под жидкой средой или объектом исследования понимается любая жидкость, присутствующая в данном биологическом организме, например кровь, моча, слюна, лимфатическая жидкость, спинно-мозговая жидкость, сперма, потовая жидкость, желчь, межтканевая жидкость, желудочный сок и т.д. Предшествующий уровень техники Имеющиеся на сегодняшний день технические решения анализа характеристик жидких сред биологических организмов предполагают, в основном, компьютеризированные системы для анализа их биофизических параметров. Известны способ и система для анализа клеток крови биологического организма (патент US 6330350, опубл. 11.12.2001), позволяющие определять параметры крови по параметрам ее ядер и цитоплазмы. Известна также система визуализации и анализа кристаллических образований в моче (патент US 6391644, опубл. 21.05.2002), являющаяся наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению и включающая блок размещения образца мочи, блок оптической микроскопии и блок программноаппаратного комплекса для идентификации вещества кристаллического образования. Анализ кристаллических образований в моче дает информацию об урологических заболеваниях биологического организма. Общим недостатком всех способов и систем анализа характеристик жидких сред биологических организмов, включая и приведенные выше, является то, что они не позволяют делать заключения о физическом состоянии организма в целом, а только отдельных органов, и не дают первичной информации о направлении дальнейших обследований с целью выявления или уточнения тех или иных патологий данных организмов. Кроме того, указанные способы обладают недостаточно высокой точностью получаемого результата анализа, что обусловлено неучетом статистических данных и отсутствием их постоянного пополнения в процессе получения результата. Сущность изобретения Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков имеющихся на сегодняшний день способов и систем анализа жидких сред биологических организмов и создание такого способа и системы, которые позволяли бы: а) получать экспресс-информацию о физическом состоянии организма в целом; б) получать первичную информацию о тенденциях (в том числе и патологических) развития организма и направлении дальнейших обследований; в) увеличивать точность выдаваемой информации в процессе накопления данных обследований жидких сред биологических организмов. Указанный технический результат достигается тем, что в способе анализа жидких сред биологических организмов, включающем отбор жидких сред от биологических организмов и анализ форменных элементов этих сред под микроскопом, предварительно создают атласы соответствия состояний биологических организмов геометрическим, структурным и цветовым параметрам изображений как форменных, так и неформенных элементов жидких сред этих организмов, анализ динамических и статических характеристик жидких сред проводят до остановки движения форменных элементов жидких сред, анализ статических характеристик жидких сред проводят после остановки движения форменных элементов жидких сред, определяют степень и форму агрегации форменных элементов жидких сред, а также количество агрегированных форменных элементов, формируют архивные данные, при этом, при появлении в архивных данных характеристик форменных и неформенных элементов, отличных от таковых в атласных данных, в архивные данные вводят всю имеющуюся информацию о данном биологическом организме, при накоплении в архивных данных идентичных указанных характеристик форменных и неформенных элементов жидких сред от разных организмов в количестве n, где n - любое положительное, целое число больше 2, в атласные данные переносят эти характеристики форменных и неформенных элементов жидких сред организмов с поставленными им в соответствие теми состояниями организмов, которые совпали максимальное число раз в выборке накопленных архивных данных, на основе сравнения атласных данных и данных наблюдения делают предварительное заключение о состоянии обследуемого биологического организма в целом и о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий в нем, а на основе сравнения атласных данных, данных наблюдения и архивных данных обследуемых биологических организмов делают предварительное заключение о динамике изменения их состояний. Под форменными элементами понимаются структурные элементы, определяющие состав объекта как такового, например эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и т.д. для крови; сперматозоиды и т.д. для спермы и т.д. Под неформенными элементами понимаются любые элементы, не определяющие состав объекта как такового, например кристаллы сахара, холестерина, мочевой кислоты, паразиты, бактерии, вирусы и т.д. в крови, моче и т.д.-1 007146 Способ реализуют, например, согласно блок-схеме, представленной на фиг. 1, следующим образом. Объект в виде образца жидкости, например крови, слюны, слезы, мочи, лимфатической жидкости,слизи и т.д., отобранной, например, от человека, животного или насекомого, помещают в блок размещения объекта 1 (это может быть камера Горяева и т.д. или просто покровное стекло предметного столика микроскопа). При помощи блока микроскопии 2 увеличивают исследуемое изображение до заданных размеров и передают его на программно-аппаратный комплекс 3, при этом оператор может наблюдать увеличенное изображение объекта как на блоке выдачи информации 4, представляющем собой, например, дисплей компьютера, цифропечатающее устройство, принтер и т.д., так и непосредственно через выходную оптику блока микроскопии, например через окуляр, бинокуляр, стереоскоп. Далее оператор вручную или/и компьютерная программа автоматически подбирает каждому фрагменту или совокупности фрагментов изображений объекта эталонные данные, находящиеся в памяти блока атласных данных 5, при этом оператор, контролируя процесс подбора как через выходную оптику блока микроскопии, так и через блок выдачи информации, при необходимости корректирует указанный процесс. Компьютерная программа программно-аппаратного комплекса 3 позволяет вычислять как динамические характеристики структурных образований объекта, например атомов, молекул (при достаточном увеличении исходного изображения), ассоциаций молекул, конгломератов и т.д., такие как скорости их движения, их ускорения и замедления, время их движения и момент остановки, так и статические характеристики всех структурных образований в изображении объекта, такие как форма, цвет, линейные размеры и отклонения этих характеристик от нормальных. Накопленный статистический материал позволяет делать заключения по анализу крови человека,например: о возможном нарушении липидного обмена по соотношению количества форменных элементов к неформенным в плазме; о возможной анемии по структурно-цветовым характеристикам форменных элементов в плазме; о возможном нарушении иммунного статуса по времени движения форменных элементов в плазме и способности их к агрегации; о возможном дисбактериозе по количестве неформенных элементов в единице объема плазмы; и т.д. Сравнивая фактически измеренные данные динамических и/или статических характеристик объекта с эталонными из блока атласов 5, где каждому состоянию (патологии или тенденции к развитию патологии) биологического организма ставится в соответствие определенная совокупность динамических или/и статических характеристик объекта, оператор вручную или с помощью программы делает заключение о присутствии или тенденции к развитию или отсутствии определенного вида патологии, о физическом состоянии организма в целом и выдает целевые рекомендации о направлении дальнейших обследований. Полученная фактическая информация архивируется в блоке архивных данных 6 и при последующих обследованиях того же организма служит основанием для заключения о динамике физического состояния этого организма. Информация из блока архивных данных 6 в виде динамических и/или статических характеристик объекта поступает в блок сравнения 7, туда же поступает информация от блока атласных данных 5. Блок 7 сравнивает информацию, поступающую к нему от блоков 5 и 6, и в случае, если в блоке архивных данных 6 присутствует информация, отсутствующая в блоке атласных данных 5, дает команду в блок программно-аппаратного комплекса 3 на запрос всей имеющейся информации на исследуемый биологический организм. С этого момента в блоке архивных данных 6 накапливаются идентичные вышеуказанным динамические и/или статические характеристики такого же объекта (т.е кровь, моча, слюна, лимфатическая жидкость и т.д.) от других биологических организмов с аналогичным запросом по ним всей имеющейся информации. При накоплении в блоке архивных данных 6 таких характеристик от n организмов, где n2 целое положительное число, программное обеспечение блока 3 вычисляет в блоке 6 такое состояние биологического организма из запрошенных информационных массивов, которое максимальное число раз встречалось в этих запрошенных информационных массивах на исследуемые биологические организмы. Эта информация о соответствии динамических и/или статических характеристик объекта вышеуказанному состоянию биологического организма из блока архивных данных через блок сравнения 7 поступает в блок атласных данных 5. Таким образом, в процессе функционирования способа анализа характеристик жидких сред биологических организмов по заявленному изобретению база данных блока 5 постоянно пополняется статистическими данными, что увеличивает как диапазон идентифицируемых патологий или тенденций к их развитию, так и достоверность выдаваемой информации, то есть точность получаемого результата. При этом: блок размещения объекта 1 представляет собой разновидность устройств, в которых может быть расположен образец жидкости, отобранной от биологического организма, и расположенной таким образом, что этот образец жидкости размещается в фокусе микрообъективов блока микроскопии 2. В случае,если, используя инфракрасные оптические системы, анализ жидкостей биологических организмов произ-2 007146 водится непосредственно внутри их тел, блок размещения объекта представляет собой устройство, состоящее из волоконно-оптических световодов, подводящих излучение к биологическому организму и принимающих излучение, отраженное или прошедшее через этот биологический организм; блок микроскопии 2 представляет собой разновидность устройств микроскопов оптических или электронных; блок программно-аппаратного комплекса 3 представляет собой разновидность компьютерных устройств с программным обеспечением, реализующих заданный технический результат изобретения; блок выдачи информации 4 представляет собой разновидность устройств вывода информации с блока программно-аппаратного комплекса 3 в виде, например, монитора, принтера, цифропечатающего устройства и т.д; блок атласных данных 5 представляет собой ячейку памяти программного обеспечения блока программно-аппаратного комплекса 3, предназначенную для хранения и активации атласных данных, то есть данных соответствия состояний биологических организмов геометрическим, структурным и цветовым параметрам изображений форменных и неформенных элементов жидких сред этих организмов; блок архивных данных 6 представляет собой ячейку памяти программного обеспечения блока программно-аппаратного комплекса 3, предназначенную для хранения и активации фактических данных анализа характеристик жидких сред биологических организмов; блок сравнения 7 представляет собой компьютерное устройство с программным обеспечением,предназначенное для сравнения поступающих в него информационных потоков от блока атласных данных 5 и блока архивных данных 6 и выдающего в блок программно-аппаратного комплекса 3 и в блок атласных данных 5 результаты сравнения. Система анализа характеристик жидких сред биологических объектов содержит функциональные связи между блоками, при этом блок размещения объекта 1 связан с блоком микроскопии 2 механической связью, блок микроскопии 2 связан с блоком программно-аппаратного комплекса 3 оптикоэлектронной связью, блок программно-аппаратного комплекса 3 связан с блоком выдачи информации 4 электронной связью, блок атласных данных 5, блок архивирования данных и блок сравнения 7 связаны с блоком программно-аппаратного комплекса 3 электронной связью, при этом блок атласных данных 5 и блок сравнения 7 связаны между собой двусторонней электронной связью, блок программно-аппаратного комплекса 3 связан с блоком архивных данных 6 двусторонней электронной связью, а блок архивных данных 6 связан с блоком сравнения 7 электронной связью. В частном случае реализации изобретения может быть определено время движений до остановки форменных элементов жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения время движения форменных элементов до их остановки может быть разделено на временные интервалы, в пределах которых анализируют характеристики форменных элементов жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения может быть определена скорость замедления движений форменных элементов жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения может быть использован микроскоп с увеличением, достаточным для анализа структур клеток жидких сред биологических организмов. Это может быть сделано как методами электронной микроскопии, так и другими методами, позволяющими получить увеличение анализируемого изображения, достаточное для различения структур клетки объекта. В частном случае реализации изобретения анализу могут быть подвержены трехмерные изображения структур жидких сред биологических организмов. Это может быть сделано, например, съемкой стереопарой анализируемого объекта с последующей реконструкцией трехмерного изображения на блоке выдаче информации или другими методами. В частном случае реализации изобретения может быть использована конфокальная оптическая система и анализу могут быть подвержены томографические снимки жидких сред биологических организмов. Это может быть сделано, например, прецизионным перемещением блока размещения объекта по трем направлениям (x, y, z) или сканированием объекта по тем же направлениям с послойной фокусировкой блока микроскопии на объекте. Каждое послойное изображение запоминается в блоке программно-аппаратного комплекса и воспроизводится на блоке выдачи информации в виде отдельных срезов объекта. В частном случае реализации изобретения может быть использована инфракрасная оптическая система и анализу могут быть подвержены жидкие среды внутри исследуемых биологических организмов. Поскольку биологические объекты, в том числе и кожные покровы, мышечные ткани и др., обладают достаточной высокой прозрачностью в ближней инфракрасной области спектра в диапазоне длин волн 0,7-1,2 мкм (Х.Гибсон. Фотографирование в инфракрасных лучах./Перевод с английского под ред. А.А.Петушкова. Мир, М.: 1982, с.с.185-190 ), это может быть сделано, например, путем облучения биологического организма оптическим излучением указанного спектрального диапазона и регистрацией отраженного или прошедшего (в зависимости от оптических характеристик и толщины облучаемого участка биологического организма) излучения, несущего информацию о тех жидких средах биологического организма, с которыми данное излучение провзаимодействовало.-3 007146 В частном случае реализации изобретения способ может быть использован для анализа жидких сред организмов людей в живом или летальном состоянии. В частном случае реализации изобретения способ может быть использован для анализа жидких сред организмов животных в живом или летальном состоянии. В частном случае реализации изобретения способ может быть использован для анализа жидких сред организмов насекомых в живом или летальном состоянии. В частном случае реализации изобретения анализ жидких сред биологических организмов и предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов могут быть проведены при помощи программного обеспечения или/и без программного обеспечения. Это может быть сделано, например, путем создания программного обеспечения блока программно-аппаратного комплекса 3, которое в автоматическом режиме динамическим и статическим характеристикам форменных и неформенных элементов подбирает аналогичные характеристики из блока атласных данных 5 и выводит на блок 4 ту информацию о состоянии биологического организма, которая соответствовала этим характеристикам объекта. Этот же подбор может осуществляться, например, вручную оператором путем сравнительного анализа упомянутых характеристик и выдачи предварительных заключений. Возможна также, например, и комбинация автоматического (при помощи программного обеспечения) и ручного (без программного обеспечения) анализа упомянутых характеристик и выдача предварительных заключений о состояниях биологических организмов. В частном случае реализации изобретения анализ жидких сред биологических организмов и предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов могут быть проведены на удаленном доступе от места забора жидких сред биологических организмов через телекоммуникационные средства связи. Это может быть осуществлено, например, посредством телемедицинских систем, когда блок размещения объекта и блок микроскопии размещены, например, в зоне приема анализов, а все остальные блоки, например, в зоне обработки результатов и выдачи предварительных заключений, при этом эти зоны могут быть разнесены в пространстве сколь угодно далеко, а связь между вышеуказанными блоками из этих двух зон может быть осуществлена средствами телекоммуникаций, такими как, например, Интернет, радиосвязь, спутниковая связь и т.д. В частном случае реализации изобретения анализы могут быть проведены до и после ввода веществ в биологические организмы, при этом предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов могут быть сделаны на основе сравнения вышеуказанных анализов. Это может быть осуществлено, например, вводом в биологический организм оральным или инжекционным путем, например, жидкостей, например воды с разбавленным коралловым кальцием и др. Это позволяет проследить изменения, наступившие в жидких средах, например в крови, биологического организма, например человека. В системе анализа характеристик жидких сред биологических организмов, включающей блок размещения объекта, блок микроскопии, блок программно-аппаратного комплекса и блок визуализации информации, указанный технический результат достигается тем, что в этой системе дополнительно создают блок атласов, блок архивирования данных и блок сравнения данных наблюдения, атласных данных и архивных данных, при этом блок программно-аппаратного комплекса выполнен с возможностью запоминания изображений от блока размещения объекта в состояниях, когда на нем объект отсутствует и когда на нем объект присутствует, с последующей выдачей разностных изображений на блок визуализации информации. Вычитание изображений от блока размещения объекта в виде изображение с объектом минус изображение без объекта позволяет исключить ошибки анализа, связанные с первоначальным присутствием на блоке размещения объекта случайных частиц, элементов, микробов и т.д. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью анализа структур клеток жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью анализа трехмерного изображения структур жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью анализа томографических снимков жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью анализа жидких сред внутри исследуемых биологических организмов. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью дистанционного анализа жидких сред биологических организмов. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью выдачи изображения или/и буквенно-цифрового кода. Это может быть осуществлено как визуализацией изображений объекта, визуализацией неких параметров объекта в виде буквенно-цифровых кодов, так и визуализацией одновременно упомянутых изображений и буквенно-цифровых кодов. Это может быть осуще-4 007146 ствлено, например, одновременной визуализацией изображений форменных и неформенных элементов крови и результатами клинического или биохимического анализа этой же крови. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью выдачи трехмерного изображения. В частном случае реализации изобретения система может быть выполнена с возможностью бесконтактного забора жидкости на анализ, например с помощью лазерного перфоратора. В частном случае реализации изобретения спектральные характеристики пропускания объектива и чувствительности фотоприемного устройства системы могут выполнены с возможностью регистрации оптического излучения в диапазоне от ультрафиолетовой до инфракрасной областей спектра. При этом спектральная характеристика пропускания объектива и спектральная характеристика чувствительности фотоприемного устройства блока микроскопии 2 позволяют регистрировать изображения объекта в диапазоне от ультрафиолетовой до инфракрасной областей спектра оптического излучения. Это позволяет регистрировать изображения объекта не только в видимой области спектра, но также и в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, что важно при флуоресценции объекта как в естественном состоянии, так и при стимуляции, например, электромагнитной (включая оптическую), электрической, механической и т.д. Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата. Клинические примеры 1. Пациентка С., 50 лет. Жалобы: боли в животе, повышенное газообразование, высыпание на коже, бледность кожных покровов, синюшность под глазами. Исследования крови по заявленному способу и системе: форменные элементы агрегируются в монетные столбики (фиг.2), время движения форменных элементов до их остановки составляет в среднем 6 мин, в поле зрения присутствует большое количество неформенных элементов. Предварительное заключение о состоянии организма в целом на основании проведенного исследования: анемия (сравнивая структурно-цветовые характеристики форменных элементов плазмы крови с таковыми из блока атласных данных), дисбактериоз (сравнивая количество неформенных элементов в плазме крови в единице объема с таковыми из блока атласных данных), нарушение липидного обмена(анализируя соотношение форменных элементов с неформенными элементами в плазме крови), нарушение минерального обмена (сравнивая размеры и количество неформенных элементов в плазме крови с таковыми из блока атласных данных), гипоксия тканей всего организма (сравнивая цветовые показатели форменных элементов в плазме крови с таковыми из блока атласных данных, учитывая время движения форменных элементов до их остановки и способность форменных элементов и неформенных элементов к агрегированию). Рекомендовано дополнительное ультразвуковое обследование брюшной полости, общий анализ крови, биохимический анализ крови, спектральный анализ кала, общий анализ мочи. Результаты рекомендованных, классических исследований: общий анализ крови: количество эритроцитов - 3,2 х 1012/л, уровень гемоглобина - 98 г/л, количество лейкоцитов - 4,3 х 108/л, скорость оседания эритроцитов - 20 мм/ч; биохимический анализ крови: уровень холестерина - 8,2 ммоль/л, уровень липидов - 3,06 ммоль/л,уровень триглицеридов - 3,53 ммоль/л, количественное содержание мочевой кислоты - 489,09 мкмоль/л,уровень креатинина - 133,0 ммлоль/л; спектральный анализ кала: дисбактериоз 4 степени; общий анализ мочи: показатель удельного веса - 1005, следы белков, небольшое количество солей мочевой кислоты, количество лейкоцитов - 3-5 единиц в поле зрения; ультразвуковое обследование: расширение чашечно-лоханочной системы левой почки, гепатоз,хронический холецистит. Вывод: рекомендованные, классические исследования подтвердили предварительное заключение о состоянии организма в целом, а именно о возможной патологии у пациентки в органах брюшной полости, системе кроветворения, кишечнике, гипоксии тканей всего организма. 2. Пациентка Г., 45 лет. Жалобы: постоянный кашель, выделения из носа, снижение аппетита, боль в животе, бледность кожи. Исследования крови по заявленному способу и системе: форменные элементы агрегируются в монетные столбики (фиг. 2), время движения форменных элементов до их остановки составляет в среднем 3 мин, в поле зрения присутствует большое количество неформенных элементов, большое количество пойкилоцитов (примерно 30% от общего числа эритроцитов) и эхиноцитов. Предварительное заключение о состоянии организма в целом на основании проведенного исследования: анемия (сравнивая структурно-цветовые характеристики форменных элементов плазмы крови с таковыми из блока атласных данных), дисбактериоз (сравнивая количество неформенных элементов в плазме крови в единице объема с таковыми из блока атласных данных), нарушение минерального обмена(сравнивая размеры и количество неформенных элементов в плазме крови с таковыми из блока атласных данных), иммунопатия (учитывая время движения форменных элементов до их остановки и способность форменных элементов и неформенных элементов к агрегированию). Рекомендовано дополнительное обследование: общий анализ крови, спектральный анализ кала, общий анализ мочи, исследование иммунологического статуса. Результаты рекомендованных, классических исследований: общий анализ крови: количество эритроцитов - 4,3 х 1012/л, уровень гемоглобина - 105 г/л, количество лейкоцитов - 4,0 х 108/л, скорость оседания эритроцитов - 20 мм/ч; спектральный анализ кала: дисбактериоз 3 степени; общий анализ мочи: показатель удельного веса - 1002, количество лейкоцитов - 1-3 единицы в поле зрения; иммунологический статус: количество лимфоцитов - 1,6 х 108/л, Т-лимфоциты -50,2%, активные Тлимфоциты - 25,7%. Вывод: рекомендованные, классические исследования подтвердили предварительное заключение о состоянии организма в целом, а именно о возможной патологии у пациентки со стороны системы кроветворения, кишечника, иммунной системы. Краткое описание чертежей Сущность настоящего изобретения поясняется чертежом блок-схемы, представленной на фиг. 1, где изображены: 1- блок размещения объекта; 2- блок микроскопии; 3 - блок программно-аппаратного комплекса на основе компьютера; 4- блок выдачи информации; 5 - блок атласных данных; 6 - блок архивных данных; 7- блок сравнения. На фиг. 2 изображен пример агрегации форменных элементов в плазме крови в виде монетных столбиков. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Оптимальным вариантом осуществления изобретения является создание программно-аппаратного комплекса в составе: микроскоп LEICA DMLA для проходящего света: объективы Cplan 10 крат, 40 крат, 50 крат, 100 крат; автоматическая смена объективов; галогенная лампа мощностью 100 Вт; автоматическая настройка освещения; шаги сканирования по Х - 0,3 мкм, по Y - 0,3 мкм, по Z - 0,015 мкм; скорость сканирования до 0,6 кв.см/мин; эффективное увеличение оптико-цифрового тракта до 1200 крат; цветная цифровая видеокамера HITACHI 3 CCD 1/3 дюйма; прогрессивная развертка; частота кадров - 15 кадров/с; число элементов - 1,3 Мпиксель; фрейм-граббер MATROX METEOR2/LINK; компьютер Р 4, монитор 19 дюймов; операционная система WINDOWS ХР. Настоящее изобретение промышленно применимо, так как строится не на использовании новых, не выпускаемых промышленностью аппаратных средств, обеспечивающих реализацию функций анализа характеристик жидких сред биологических организмов, а на новом сочетании связей этих реализаций. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ анализа характеристик жидких сред биологических организмов, включающий отбор жидких сред от биологических организмов и анализ форменных элементов этих сред под микроскопом, отличающийся тем, что предварительно создают атласы соответствия состояний биологических организмов геометрическим, структурным и цветовым параметрам изображений как форменных, так и неформенных элементов жидких сред этих организмов, анализ динамических и статических характеристик жидких сред проводят до остановки движения форменных элементов жидких сред, анализ статических характеристик жидких сред проводят после остановки движения форменных элементов жидких сред,определяют степень и форму агрегации форменных элементов жидких сред, а также количество агрегированных форменных элементов, формируют архивные данные, при этом, при появлении в архивных данных характеристик форменных и неформенных элементов, отличных от таковых в атласных данных,в архивные данные вводят всю имеющуюся информацию о данном биологическом организме, при накоплении в архивных данных идентичных указанных характеристик форменных и неформенных элементов жидких сред от разных организмов в количестве n, где n - любое положительное, целое число больше 2, в атласные данные переносят эти характеристики форменных и неформенных элементов жидких сред организмов с поставленными им в соответствие теми состояниями организмов, которые совпали максимальное число раз в выборке накопленных архивных данных, на основе сравнения атласных данных и-6 007146 данных наблюдения делают предварительное заключение о состоянии обследуемого биологического организма в целом и о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий в нем, а на основе сравнения атласных данных, данных наблюдения и архивных данных обследуемых биологических организмов делают предварительное заключение о динамике изменения их состояний. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют время движений до остановки форменных элементов жидких сред биологических организмов. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что время движения форменных элементов до их остановки делят на временные интервалы, в пределах которых анализируют характеристики форменных элементов жидких сред биологических организмов. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют скорость замедления движений форменных элементов жидких сред биологических организмов. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что используют микроскоп с увеличением, достаточным для анализа структур клеток жидких сред биологических организмов. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что анализу подвергают трехмерные изображения структур жидких сред биологических организмов. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют конфокальную оптическую систему и анализу подвергают томографические снимки жидких сред биологических организмов. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что используют инфракрасную оптическую систему и анализу подвергают жидкие среды внутри исследуемых биологических организмов. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что способ используют для анализа жидких сред организмов людей в живом или летальном состоянии. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что способ используют для анализа жидких сред организмов животных в живом или летальном состоянии. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что способ используют для анализа жидких сред организмов насекомых в живом или летальном состоянии. 12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что анализ жидких сред биологических организмов и предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов проводят при помощи программного обеспечения или/и без программного обеспечения. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что анализ жидких сред биологических организмов и предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов делают на удаленном доступе от места забора жидких сред биологических организмов через телекоммуникационные средства связи. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что анализы проводят до и после ввода веществ в биологические организмы, при этом предварительные заключения о возможности или невозможности возникновения определенных видов патологий обследуемых биологических организмов и о динамике изменения состояний биологических организмов делают на основе сравнения вышеуказанных анализов. 15. Система анализа характеристик жидких сред биологических организмов, включающая блок размещения объекта, блок микроскопии, блок программно-аппаратного комплекса и блок визуализации информации, отличающаяся тем, что дополнительно создают блок атласов, блок архивирования данных и блок сравнения данных наблюдения, атласных данных и архивных данных, при этом блок размещения объекта связан с блоком микроскопии механической связью, блок микроскопии связан с блоком программно-аппаратного комплекса оптико-электронной связью, блок программно-аппаратного комплекса связан с блоком выдачи информации электронной связью, блок атласных данных, блок архивирования данных и блок сравнения связаны с блоком программно-аппаратного комплекса электронной связью, при этом блок атласных данных и блок сравнения связаны между собой двусторонней электронной связью,блок программно-аппаратного комплекса связан с блоком архивных данных двусторонней электронной связью, а блок архивных данных связан с блоком сравнения электронной связью, при этом блок программно-аппаратного комплекса выполнен с возможностью запоминания изображений от блока размещения объекта в состояниях, когда на нем объект отсутствует и когда на нем объект присутствует с последующей выдачей разностных изображений на блок визуализации информации. 16. Система по п.15, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа структур клеток жидких сред биологических организмов. 17. Система по любому из пп.15-16, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа трехмерного изображения структур жидких сред биологических организмов. 18. Система по п.17, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа томографических снимков жидких сред биологических организмов. 19. Система по п.18, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью анализа жидких сред внутри исследуемых биологических организмов. 20. Система по п.19, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью дистанционного анализа жидких сред биологических организмов.-7 007146 21. Система по п.20, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью выдачи изображения или/и буквенно-цифрового кода. 22. Система по п.21, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью выдачи трехмерного изображения. 23. Система по п.22, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью бесконтактного забора жидкости на анализ, например с помощью лазерного перфоратора. 24. Система по п.23, отличающаяся тем, что спектральные характеристики пропускания объектива и чувствительности фотоприемного устройства системы выполнены с возможностью регистрации оптического излучения в диапазоне от ультрафиолетовой до инфракрасной областей спектра. Функциональная блок-схема Фиг. 1 Пример агрегации форменных элементов в плазме крови в виде "монетных столбиков"
МПК / Метки
МПК: G01N 21/00, G01N 33/48
Метки: биологических, организмов, сред, анализа, система, способ, жидких, характеристик
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-7146-sposob-i-sistema-analiza-harakteristik-zhidkih-sred-biologicheskih-organizmov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и система анализа характеристик жидких сред биологических организмов</a>
Предыдущий патент: Ёмкость с подсветкой (варианты)
Следующий патент: Полупроводниковое устройство, система и способ управления коррозией и загрязнением
Случайный патент: Многоэтажное каркасное здание