способ определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологических структур в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью оптико-когерентной томографии

Формула изобретения

Способ определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологических структур в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью оптико-когерентной томографии, включающий получение ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани, создание отколиброванного тест-объекта, и сравнение ОКТ-изображения с отколиброванным по своим размерам тест-объектом, отличающийся тем, что дополнительно снимают ОКТ-изображение с тест-объекта, который создают путем набора стопкой по меньшей мере четырех полупрозрачных светорассеивающих полимерных пленок толщиной 10-50 мкм, таким образом, что между средними в стопке образован по меньшей мере один зазор длиной 50-500 мкм, определяют размеры и глубины залегания зазора в ОКТ-изображении тест-объекта, а размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани определяют по формулам



где d_жбт, l_жбт, h_жбт - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания у обследуемого пациента, мкм;

_октбо, l_октбо, h_октбо - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении биологического, тестируемого объекта, мкм;

_октто, l_октто, h_октто - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении тест-объекта, мкм;

- реальная ширина зазора между пленками в тест-объекте, мкм;

- реальная высота зазора в тест-объекте, мкм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу оптической диагностики физиологического и патофизиологического состояния живых биологических тканей, и предназначено для дифференциальной диагностики воспалительных заболеваний и неинвазивного контроля тканей человека в эндоскопии, урологии, гастроэнтерологии, ларингологии, гинекологии и т.д.

Известен способ оптической когерентной томографии (Пат. № 2303393, кл. А61В 5/05, 2007). В данном способе осуществляют пространственное сканирование зондирующим лазерным пучком исследуемого объекта, детектирование рассеянного оптического спекл-поля и определение оптической неоднородности.

Известен способ определения границ анатомо-морфологических образований в биологической ткани, в частности проксимальной границы опухоли пищевода, включающий сканирование пучком когерентного оптического излучения по поверхности пищевода с последующим получением оптических томографических изображений, и определение границы опухоли по появлению видимой слоистой структуры пищевода (Пат. РФ № 2303393, кл. А61В 5/05, 2007).

Недостатком этих способов является отсутствие возможности оценить реальные геометрические размеры опухоли и глубину ее залегания непосредственно по ее оптическому изображению, т.к. реальный масштаб получаемого изображения в современной оптической когерентной томографии (ОКТ) в общем случае пока остается не известным (некалиброванным).

Известен способ определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью метода оптической когерентной томографии, включающий получение ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани, создание откалиброванного тест-объекта и сравнение ОКТ-изображения с откалиброванным по своим размерам тест-объектом (Руководство по оптической когерентной томографии. /Под ред. Н.Д.Гладковой и др., М.: Мед. книга, 2007, стр.35-37).

Данный способ-прототип включает в себя процедуру получения ОКТ-изображений с обследуемой биологической ткани, последующее взятие биоптата (небольшого фрагмента биоткани) с места получения ОКТ-изображения, создание калиброванного тест-объекта на основе взятого биоптата в виде гистологического среза биоткани, масштабирование среза под микроскопом по его геометрическим размерам (определение реальных геометрических размеров характерных элементов среза) и определение геометрических размеров и глубины залегания других анатомо-морфологических образований в биологической ткани на основе их ОКТ-изображений путем сравнения размеров их изображений, размеров на гистологическом срезе и размеров изображений области биоткани - места забора биоптата - до момента взятия биоптата.

Существенным недостатком этого способа является его травматичность, поскольку при взятии биоптата происходит разрушение целостности исходной биоткани. Кроме того, процедура приготовления гистологических срезов достаточно длительна по времени и требует привлечения дополнительных специалистов лабораторных служб.

Задача данного изобретения - устранение указанных недостатков и создание способа, который позволил бы с большой точностью и наименьшими трудозатратами определить размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в биологической ткани при ее обследовании методом ОКТ, не нарушая целостности обследуемой биоткани. Достоверное определение границ опухолева роста позволит проводить органосохраняющие операции.

Для решения этой задачи в способе определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологического образования в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью метода оптической когерентной томографии, включающем получение ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани, создание откалиброванного тест-объекта и сравнение ОКТ-изображения с откалиброванным по своим размерам тест-объектом, предложено дополнительно снимать ОКТ-изображение с тест-объекта, который следует создавать путем набора стопкой по меньшей мере четырех полупрозрачных светорассеивающих полимерных пленок толщиной 10-50 мкм, таким образом, что между средними - в стопке, образовывать по меньшей мере один зазор длиной 50-500 мкм, определять размеры и глубины залегания зазора в ОКТ-изображении тест-объекта, а размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани определять по формулам

; ;

где d_жбт, l_жбт, h _жбт - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания у обследуемого пациента (мкм);

а_октбо, l_октбо, h_октбо - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении биологического, тестируемого объекта (мкм);

а_октто, l_октто, hо_ктто - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении тест-объекта (мкм);

- реальная ширина зазора между пленками в тест-объекте (мкм);

- реальная высота зазора в тест-объекте (мкм).

На фиг.1 изображена схема реализации способа.

На фиг.2 - табл.1.

На фиг.3 представлено ОКТ-изображение биологического тестируемого объекта (пациента).

На фиг.4 представлено ОКТ-изображение тест-объекта.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Предварительно, до начала обследования биоткани методом ОКТ, создают калиброванный тест-объект. Его создают путем набора пакета по меньшей мере 4-х полупрозрачных полимерных пленок 1, 2, 3 с разными или одинаковыми оптическими свойствами, в зависимости от обследуемой биологической ткани. Пленки собирают стопкой таким образом, что между двумя средними пленками 2 формируют зазор 4 шириной 50-500 мкм (фиг.1). После получения ОКТ-изображения с биоткани аналогичное ОКТ-изображение снимают и с приготовленного тест-объекта. Далее измеряют размеры и глубину залегания исследуемых анатомо-морфологических образований в биологической ткани по их ОКТ-изображению - а_октбо , l_октбо, hоктбо, а также размеры и глубину залегания зазора в тест-объекте по его изображению - а_октто, l_октто, h_октто. Реальные размеры анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани (у пациента) определяют по формулам

; ;

где d_жбт, l_жбт, h _жбт - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания у обследуемого пациента (мкм);

а_октбо, l_октбо, h_октбо - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении биологического тестируемого объекта (мкм);

a_октто, l_октто, h_октто - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении тест-объекта (мкм);

- ширина зазора между пленками в тест-объекте (мкм);

- реальная высота зазора в тест-объекте (мкм).

Конкретный пример выполнения способа

Больная Ш., 1943 г.р., и/б № 3938. Диагноз: Язвенный колит, тотальное поражение средней степени тяжести. Больной обследовали слизистую кишечника.

Для исследования слизистой кишечника, предварительно создали тест-объект, который представляет собой набор из четырех оптических пленок, одинаковых по своим оптико-физическим свойствам (см. фиг.2 - табл.1).

Между средними пленками в стопке образовали зазор 200 мкм, приблизительно соответствующий исследуемой морфологической структуре. С помощью ОКТ-метода получили изображения с живой биологической ткани и с тест-объекта. Измерили поперечный, продольный размеры и глубину залегания анатомо-морфологической структуры на каждом изображении. При этом получилось: a_октбо =0,8 см, l_октбо=2,5 см, h_октбо=2,8 см, d_октто = 0,6 см, l_октто = 4 см, h_октто = 1,8 см, =200 мкм; =50 мкм.

Истинные размеры анатомо-морфологического образования, рассчитанные по вышеуказанным формулам, составили: d_жбт = 66,7 мкм, l_жбт = 125 мкм, h _жбт = 77,8 мкм.

Использование данного способа позволяет точно и достоверно установить размеры и глубину залегания патологического образования, что уменьшит ошибки и неточности, связанные с субъективностью анализа и интерпретации ОКТ-изображений и позволит проводить органосберегающие операции.