Телевизионная визуализация и обработка изображений люминесцирующих объектов в криминалистике, молекулярной биологии и медицине (стр. 25 )

Рис. 2.7.3. Пример окна для автоматизированной диагностики по изображениям гелей

На шестом этапе производится выдача результатов для каждого пациента в отдельности по выбранной форме, в соответствующие графы которой заносятся данные пациента и данные диагностики (положительный или отрицательный диагноз).

Рис. 2.7.4. Пример оформления результатов исследований в виде карточки пациента

Результаты диагностики сохраняются в базе данных, которая может быть использована, при необходимости, для сортировки и поиска по определенным критериям отбора при анализе деятельности ПЦР-лаборатории за отчетный период.

Алгоритм обработки изображений ПЦР-продуктов в геле
при диагностике бактериального вагиноза

При диагностике бактериального вагиноза применяется специальный мультипраймерный диагностический набор, в основу которого положено полуколичественное определение содержание в мазках лактобацилл и гарднереллы. Положительные контроли в данном наборе соответствуют нижней границе нормы для лактобацилл и верхней границе нормы для гарднереллы. Концентрации контрольных ДНК определяются в сравнении со стандартами количества ДНК на электрофорезе.

Интенсивность ответов в клинических образцах сравнивается с интенсивностью свечения соответствующей контрольной полосы. Для лактобацилл интенсивность свечения больше контрольной означает нормальное содержание лактофлоры, а меньше контрольной – ее недостаток. Для гарднереллы, наоборот, интенсивность свечения больше контрольной характеризует патологическое состояние, а меньше контрольной – нормальное содержание гарднереллы.

На рис.2.7.5. приведен пример изображения геля с клиническими образцами для определения бактериального вагиноза

Рис. 2.7.5. Вид геля при определении бактериального вагиноза:

«+» – положительный контроль, верхняя полоса соответствует фрагменту Gardnerella vag. (размер 820 п. о.) в верхней границе нормы, нижняя полоса соответствует фрагменту Lactobacillus spp. (размер 558 п. о.) в нижней границе нормы; «–» – отрицательный контроль; «1–19» – клинические образцы

Сравнение клинических образцов с положительными контролями показывает следующие результаты.

В пробах 1–7, 10, 12, 18 – интенсивность свечения фрагмента Lactobacillus spp. равна или выше интенсивности свечения нижней полосы положительного контроля, а свечение фрагмента Gardnerella vag. либо отсутствует, либо ниже интенсивности свечения верхней полосы контроля. Это означает, что состояние микрофлоры у данных пациенток находится в пределах нормы.

В образцах 8, 11, 13, 17 видна картина выраженного бактериального вагиноза: количество гарднереллы превышает норму, а количество лактобацилл ниже нормы. В образцах 15 и 16 состояние микрофлоры может быть охарактеризовано как пограничное: количество лактобацилл несколько ниже, а количество гарднереллы несколько выше нормы.

В пробах 9, 14, 19 при нормальном количестве лактобацилл количество гарднереллы значительно превышает норму. Необходимо наблюдение данных пациенток в динамике.

Предлагается два режима обработки изображения ПЦР-продуктов в геле для полуколичественного определения содержания лактобацилл и гарднереллы при диагностике бактериального вагиноза: интерактивный и автоматический.

При интерактивном режиме формируются две измерительных рамки, одна из которых устанавливается оператором на фрагмент с положительным контролем для измерения его интегральной интенсивности – Мк, а вторая совмещается с фрагментом, соответствующем исследуемому клиническому образцу, для измерения его интегральной интенсивности – Мо. Случай, при котором отношение Мо к Мк больше или равно 1, квалифицируется как «меньше нормы», а случай, при котором данное отношение меньше 1 – как «больше нормы».

Последовательность действий оператора при постановке диагноза в интерактивном режиме сводится к следующим действиям: вывод измерительной рамки в центр фрагмента, фиксация центра фрагмента и подтверждение предлагаемого диагноза «больше нормы» или «меньше нормы». Заключение по результатам полуколичественного определения может быть сделано в соответствии со следующей таблицей:

№	Ф. И.О.	Лактобациллы	Гарднереллы	Заключение
1	Пациент1	Больше нормы	Меньше нормы	Норма
2	Пациент2	Меньше нормы	Больше нормы	Бакт. вагиноз
3	Пациент3	Больше нормы	Больше нормы	Доп. контроль
4	Пациент4	Меньше нормы	Меньше нормы	Доп. контроль

Автоматический режим анализа может быть осуществлен следующей последовательностью операций:

1.  Выделение профилограмм в изображении геля;

2.  Определение максимумов профилограмм, соответствующих центрам фрагментов;

3.  Формирование измерительных рамок вокруг центров фрагментов;

4.  Идентификация максимумов профилограмм, относящихся к гарднереллам;

5.  Идентификация максимумов профилограмм, относящихся к лактобациллам;

6.  Идентификация фрагментов положительного контроля (максимумы первой профилограммы);

7.  Вычисление отношений Мо к Мк для соответствующих фрагментов;

8.  Выбор диагноза и занесение в журнал.

Глава 3

Телевизионная аппаратура для визуализации фотолюминесценции

1. Телевизионные спектральные системы для криминалистических экспертиз

Назначение и функциональные возможности ТСС. Примеры изображений, полученных с помощью ТСС. Основные технические характеристики, структурные схемы и конструктивные особенности ТСС-3М, ТСС «Эксперт», ТСС «Радуга», телевизионная лупа ВМ-2.

Назначение и функциональные возможности ТСС

Телевизионные спектральные системы (ТСС), предназначенные для криминалистических экспертиз, обеспечивают:

–  обнаружение различного рода подделок документов: установление в первоначальном тексте следов травления, механической подчистки, дописок, исправлений, а также установление последовательности выполнения текста;

–  установление способа нанесения оттисков печатей и штампов: плоской, высокой, глубокой печатной формой, определение различий между эталонным оттиском печати и оттиском печати на документе;

–  установление способа изготовления бланка;

–  выявление наличия специальных меток, штампов, микрошрифтов и других элементов защиты на документах и ценных бумагах;

–  выявление малоконтрастных, слаболюминесцирующих следов на документах;

–  выявление залитых, зачеркнутых или выцветших (угасших) текстов, записей, образованных вдавленными штрихами или выполненных на копировальной бумаге и т. п.;

–  выявление структуры материала документа;

–  выявление структуры ткани;

–  выявление загрязнений на тканях (сажи и остатков минеральных масел) при огнестрельных повреждениях и транспортных происшествиях;

–  выявление замытых следов крови, а также следов крови, расположенных на пестрых, темных и загрязненных предметах.

ТСС позволяют проводить исследования в следующих режимах:

1)  в отраженных УФ-лучах, видимых лучах и ИК-лучах;

2)  в проходящих видимых или ИК-лучах;

3)  люминесцентный анализ в видимой области спектра под воздействием УФ-лучей;

4)  люминесцентный анализ в ИК-области спектра под воздействием видимых лучей;

5)  в косопадающем свете.

Цветные телевизионные спектральные системы (ТСС-3Ц, «Эксперт-Ц», «Радуга-2-2») дополнительно к возможностям черно-белых (ТСС-3М, «Эксперт», «Радуга-2») обеспечивают наблюдение цветных изображений объектов, исследуемых в видимой области спектра при прямом и косопадающем освещении, а также при люминесценции под воздействием ультрафиолетовых лучей. Это позволяет проводить сопоставительный анализ исследуемых объектов по цветовым различиям с эталонными образцами и значительно повысить эффективность выявления подделок документов и ценных бумаг, имеющих цветовые элементы защиты, например, орловскую и ирисовую печать, фоновую сетку, цветные люминесцентные волокна или изображения и т. п.

ТСС могут быть с успехом использованы не только в криминалистике, но и при проведении художественно-реставрационных работ и исследований. Так, например, с помощью комплекса аппаратуры на базе ТСС «Радуга» были проведены исследования берестяных грамот, найденных Новгородской археологической экспедицией [66,67].

На рис. 3.1.1 приведены некоторые изображения фрагментов документов, полученных с помощью телевизионных спектральных систем.

Фрагмент паспорта в отраженном видимом (слева) и в инфракрасном (справа) свете

Фрагмент паспорта в косопадающем (слева) и в проходящем инфракрасном (справа) свете

Водительское удостоверение (ультрафиолетовая люминесценция)