Статья:

МЕТОД ЦИФРОВОЙ МИКРОСКОПИИ КРИСТАЛЛОГРАММ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ У МОЛОДЫХ ПАЦИЕНТОВ

Конференция: XVII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»

Секция: 4. Медицинские науки

Выходные данные
Васько М.Ю., Пацкевич Ю.С., Якобенчук С.А. МЕТОД ЦИФРОВОЙ МИКРОСКОПИИ КРИСТАЛЛОГРАММ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ У МОЛОДЫХ ПАЦИЕНТОВ // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XVII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 10(16). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/10(16).pdf (дата обращения: 23.09.2019)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 220 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

МЕТОД ЦИФРОВОЙ МИКРОСКОПИИ КРИСТАЛЛОГРАММ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ У МОЛОДЫХ ПАЦИЕНТОВ

Васько Марина Юрьевна
студент высшего государственного учебного заведения Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия», Украина, г. Полтава
Пацкевич Юлия Сергеевна
студент высшего государственного учебного заведения Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия», Украина, г. Полтава
Якобенчук Светлана Анатольевна
студент высшего государственного учебного заведения Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия», Украина, г. Полтава
Король Дмитрий Михайлович
научный руководитель, д-р мед. наук, проф., заведующий кафедрой пропедевтики ортопедической стоматологии высшего государственного учебного заведения Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия», Украина, г. Полтава

 

Актуальность. Современная стоматология нуждается в новых малоинвазивных методах диагностики, позволяющих получить статистически достоверную и клинически значимую информацию. Одним из таких вариантов является компьютерная цифровая микроскопия кристаллограмм ротовой жидкости на стеклянной подложке [1, с. 36; 4, с. 147; 5, с. 450; 6, с. 362].

Главной проблемой изучения кристаллографических структур было и остается отсутствие четкого числового анализа и использование исключительно описательных, качественных характеристик [2, с. 37].

Именно поэтому целью нашей работы стал поиск числовых морфометрических значений кристаллограмм ротовой жидкости у пациентов молодого возраста. Для получения числовой информации, нами последовательно использовались инструменты, дающие общее представление о цифровом изображении, уточняющие информацию о геометрии кристаллической структуры, а также помогающие детально проанализировать строение локального фрагмента кристаллического рисунка [3, с. 178].

Для достижения поставленной цели нами были сформулированы следующие задачи исследования:

·     определить значения гистограммы изображений исследуемых кристаллограмм;

·     выявить значения фрактальности кристаллограмм в исследуемой группе в качестве числовой характеристики геометрии образцов;

·     найти значения площади и периметра кристаллов при более детальном цифровом анализе локальных участков кристаллограмм.

Материалы и методы. В качестве объекта исследования были использованы микропрепараты нативной ротовой жидкости на стеклянной подложке в количестве 62 образцов, полученные способом прямой клиновидной дегидратации.

Предмет нашего исследования — числовые значения кристаллической структуры дегидратированной ротовой жидкости.

Исследование проводилось на базе научной лаборатории кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии Высшего государственного учебного заведения Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия» (г. Полтава). В исследовании принимали участие пациенты 1994—1996 годов рождения, обратившиеся к стоматологу с целью профилактического осмотра, давшие добровольное и осведомленное согласие на использование результатов работы в научных целях.

Условием отбора исследуемых образцов для дальнейшего исследования являлся полноценный дендритный рисунок кристаллов фации, без явных артефактов, связанных с завоздушиванием жидкости.

Техническая реализация предложенного нами метода предусматривает использование оптического микроскопа Levenhuk D50L NG, цифровой камеры Levenhuk DEM 200, программного пакета захвата и обработки изображения Levenhuk ToupView и ImageJ V1.48. Оптические характеристики микроскопии: 4-кратное увеличение линзы и 40 % масштаб видимого поля зрения.

Статистическая обработка данных проводилась при помощи инструментов программного пакета StatsPad for IOS. Графическими и математическими методами параметрического и непараметрического анализа проведена оценка средних значений, а также проверка гипотезы о соответствии распределения значений выборки нормальному закону.

Результаты исследования. Результаты работы были внесены в сводную таблицу. С помощью графических методов проведена первичная оценка соответствия распределения полученных значений предполагаемому распределению в популяции. Графический анализ средних значений гистограмм кристалографических изображений показал условное соответствие распределения в выборке нормальному. Таким образом, мы ограничились основными характеристиками нормального распределения этого признака (рис. 1).

Анализ нормальности распределения Andersen — Darling не позволил отмести нулевую гипотезу соответствия значений гистограмм в выборке закону нормального распределения. Таким образом, среднее значение (Mean) этого показателя составило 104.834 у.е.

 

Рисунок 1. Статистическая характеристика гистограмм кристаллографических изображений в выборке

 

Графический анализ индекса фрактальности кристалограмм заставил усомниться в параметричности значений в выборке, что было подтверждено при помощи анализа Andersen — Darling. (Рис. 2).

 

Рисунок 2. Статистическая характеристика индекса фрактальности кристаллограмм

 

Среднее значение индекса фрактальности в исследуемых образцах составило 1.578, максимальное значение равнялось 1.690, минимальное — 1.416. Значения индекса для первого и третьего квартилей составило соответственно 1.534 и 1.629, с межквартильным размахом в 0.095.

Статистический анализ распределения значений площади кристаллов в соответствии с нормальным законом так же дал ложно положительный результат, связанный с небольшим числом наблюдений. (Рис. 3).

 

Рисунок 3. Статистический анализ площади кристаллов в образцах

 

Среднее значение площади кристаллов составило 53.400 пикселя. При этом, максимальное значение в исследуемой выборке равнялось 75.079 пикселя, а минимальное — 10.468 пикселя. Средние показатели в первом и третьем квартиле составили соответственно: 44.877 и 61.054 пикселей.

Нулевая гипотеза о соответствии показателей периметра кристаллов в исследуемой группе закону нормального распределения была отвергнута. Одним из объяснений этому может быть малое число наблюдений в сочетании с достаточно широким разбросом значений от максимального (259.182  пикселей) до минимального (31.001 пикселей) (Рис. 4).

 

Рисунок 4. Статистический анализ периметра кристаллов в образцах

 

Среднее значение периметра кристаллов в группе наблюдения составило 77.315 пикселей. Средний показатель периметра в первом квартиле — 54.679 пикселя, а в третьем — 89.987 пикселей.

Выводы. В результате статистической обработки данных кристаллограмм ротовой жидкости на стеклянной подложке, полученных у лиц молодого возраста, нами были определены средние значения гистограммы, фрактальности, площади и периметра кристаллов. Наиболее статистически достоверным и, соответственно, устойчивым к искажающим факторам оказался показатель гистограммы, однако при этом, он дает представление лишь об общей цветовой насыщенности изображения. Поэтому, перспективным, по нашему мнению, является дальнейшее изучение принципа фрактальности, а также фактора соотношения площади и периметра в сложных кристаллических изображениях.

Резюме.

В представленном исследовании авторами представлен метод компьютерного морфометрического анализа кристаллограмм в образцах дегидратированной ротовой жидкости у людей молодого возраста. Используя комплекс оптических и цифровых возможностей микроскопии, были получены средние числовые значения гистограммы изображения, индекса фрактальности, площади и периметра кристаллического рисунка.

 

Список литературы:
1.    Антропова И.П. Кристаллизация биожидкости в закрытой ячейке на примере слюны / И.П. Антропова // Клинич. лаб. диагностика. — 1997. —   № 8. — С. 36—38.
2.    Денисов А.Б. Алгоритм оценки кристаллических фигур, полученных при высушивании смешанной слюны / А.Б. Денисов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2004. — Т. 136. — № 7. — С. 37—40.
3.    Король Д.М. Застосування програмного комплексу для кількісного аналізу нативних фацій змішаної слини в експерименті / Д.М. Король // Scientific resources management of countries and regions. — Scientific and practical edition: Copenhagen, Denmark, 18 July 2014, Publishing Center of The International Scientific Association “Science & Genesis”, Copenhagen. — 2014. — P. 178—185.
4.    Максимов С.А. Взаимосвязь темпов старения и показателей кристаллизации слюны рабочих на химическом производстве / С.А.  Максимов // Актуал. проблемы биологии. — Томск. — 2004. — Т. 3. — № 1. — С. 147—148.
5.    Харченко С.В. Кристаллическая структура ротовой жидкости, природа и свойства / Харченко С.В., Корнеева Г.А., Ветров А.А. // Изв. АН СССР. Сер. Биол. — 1988. — № 3. — С. 450—455.
6.    Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей организма человека / Шатохина С.Н., Шабалин В.Н. — М., Наука. — 2001. — 361 с.