автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Пространственно-частотный анализ форменных элементов крови

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственный

Технический Университет им. Н. Э. Баумана ¥ГО__*---:---------

гэ«»«'*»

На правах рукописи

Сафонова Лариса Петровна

ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ

Специальность: 05.11.17 - Медицинские приборы

и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1998

Работа выполнена в Московском Государственном Техническом Университете им. Н. Э. Баумана.

Научный руководитель:

к.т.н., доцент Спиридонов И.Н.

Официальные оппоненты:

- д.х.и.. профессор, зав. кафедрой НФКХ ММА им. И. М. Сеченова Ершов К).А..

- к.т.н.. о.н.с. в/ч 44236 Г'алущенко В. В.

Ведущая организация:

Гематологический научный центр РАМН

Защита диссертации состоится " ¿(■"/¿'¿■'¿¿А ^ 1998 г. в часов на заседании специализированного ученого совета Д 053.15.13. при МГТУ им. Н.Э. Баумана по адресу:107005. г. Москва. 2-ая Бауманская улица, д. Н 5.

Ваш отзыв в 1-ом экземпляре просим выслать по указанному адесу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана

Подписано к печати 23.10.98. Закф'ШН^. Объ^м 1.0 п. л. Тираж ICO экз. Типография МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, Одними из немногих количественных характеристик, отражающих функциональное состояние челе века, динамику физиологических процессов, протекающих в организме под действием различных факторов, являются пара-мэтры клинического анализа крови: количество гемоглобина, концентрации нормальных и патологических Форменных: элемен-70В. Клинический анализ крови - важны? этап процессов диагностики и лечения заболеваний.

Анализ, классификация и подсчет нормальных и патологических клеток крови, кроме бластных, основываются на качественно оцениваемых стандартным визуальным методом морфологических параметрах: размер клетки (Ка). форма клетки (Кб), размер ядра (Ла), форма ядра (ЛР), размер гранул (Za), количество гранул (Zv) и других. Параметры ЛР.Ла, 1а., Zv характеризуют внутреннюю структуру клетки (Л) (табл. 1).

Для обеспечения требований современной клинической практики к анализу крови необходимо определять концентрации лейкоцитов с относительными погрешностями, не превышающими следующих значений: для лимфоцитов - 4%, сегментоядерных нейтрофилов - 2%. ' палочкоядерных нейтрофилов - 8%, моноцитов - 1%, эозинофилов - 10%, общего количества лейкоцитов -6%.

Указанным требованиям не отвечают стандартные визуальные методы анализа окрашенных мазков и жидких проб крови под микроскопом. Максимальные относительные погрешности определения концентраций лейкоцитов и эритроцитов составляют соответственно 30% и 14%, относительная погрешность дифференциального анализа лейкоцитов, патологических клетпк •■ более 30%, что определяется малым количеством анализируемых клеток (1-500), преобладанием влияния субъективного фактора ría результаты исследований (Предтеченский В. F., 1950: Козловская Л.В., 1904).

Современные автоматические гемоанализаторы: проточные (Cobas Argos 5Dlff, Technlcon H-l/H-3, Coulter ШМ. ]ell-Dyn 3500, System-9100+ и др.) и системы компьютерного анализа гемоизображений (Iiematrak 590, Autocyte и др.). -

не позволяют количественно оценивать морфологические параметры крови, кроме размеров клеток (Ка), не обеспечивают требуемой точности дифференциального анализа лейкоцитов, незрелых Форм и клеток с атипичной морфологией ввиду от-сутсвия взаимосвязи между измеряемыми и морфологическими параметрами (Козинец Г. И.. .1997; Turgeon М.L. 1993).

Единственным методом анализа патологических клеток крови в настоящее время является визуальный анализ, несмотря на низкую точность, трудоемкость, значительный дефицит квалифицированных врачей-лаборантов.

Анализ литературных данных позволяет сделать вывод об актуальности и необходимости разработки метода и создания на его основе гемоанализатора для количественной оценки морфологических параметров (Ка. Kß, Aß, Ла, Л), для дифференциального анализа и определения концентраций нормальных и патологических клеток крови.

Как следует из работ Н. С. van de Hülst (1957). Casa-sent D:, Psaltls D. (1976), Колфилда X. Дж. (1980), Stark H. (1982). Попечителева Е.П. (1981, 1991), Приезжева A.B. (1989). одним из наиболее перспективных методов анализа форменных элементов крови является анализ пространственно-частотных спектров (ПЧС) гемоизображений. позволяющий количественно оценивать форму и структуру последних.'

" С точки зрения статистических свойств исследуемых проб крови, корректно осуществить формирование и провести анализ ПЧС гемоизображений позволяют когерентно-оптические процессоры (КОП), теоретические основы расчета и проектирования которых изложены а работах Goodman J. W. (1968), Collier С. В. (1971), Papoulls А. (1971), Василенко Г.И. (1977). Stark G. (1988). Розхкова 0.В. (1986) и других авторов.

Цель и задачи исследования,

Целью диссертационной работы является разработка метода и устройства для количественной оценки морфологических параметров крови: размеров, форм клеток и ядер, знутренней структуры клеток, - а такве определения ко>ц;ед~р&)дай форменных. элементов и количества гемоглобина.

Для достижения поставленной цели.0шлл сформулированы 11 решены следующие задачи:

1) исследование возможности количественной оценки морфологических параметров крови по ПЧС гемоизображений;

2) разработка комплекса гематологических характеристик (КГХ). измеряемых по ПЧС анализируемых гемоизображений и адекватных параметрам клинического анализа крови;

3) разработка когерентно-оптического метода анализа гемоизображений (К0МАГ);

4) разработка методики проектирования лазерного анализатора крови (ЛАК);

5) создание макета ЛАК и его экспериментальное исследование

6) разработка методик определения морфологических параметров (Кос, Ла, К(И. Л(5, Л), количества гемоглобина (КР), концентраций эритроцитов (N3) и лейкоцитов (Нл) на макете ЛАК.

Методы исследования. Поставленные задачи решались на основе скалярной теории дифракции, теории рассеяния, теории .оптических систем, теории обработки изображений, методик построения и расчета- когерентных оптических процессоров, методов математической статистики.

•Научная новизна.

1. Установлены требования к точности определения концентрации и дифференциального анализа лейкоцитов.

2. Показано, что для классификации и подсчета клеток крови, нормальных и патологических, с требуемой точность» необходимо количественно оценивать морфологические параметры: размер клетки (Ка), форму клетки (КР). форму ядра (АР), размер ядра (Да), внутреннюю структуру клетки (Л).

3. Впервые получен комплекс гематологических характеристик (0, я10, Ф, 1пр), измеряемых по ПЧС проб кропи и адекватных параметрам клинического анализа (Ка, кр, Лр. Ла,■ Л, НЬ, N3, Нл).

4. Предложен когерентно-оптический метод анализа' гемоизображений для определения КГХ. заключающийся в формировании и анализе ПЧС проб крови.

5. Определены основные медико-технические требования к специальной аппаратуре, лазерному анализатору крови (ЛАК); разработана методика проектирования ЛАК; рассчитан и создан

'3

макет ЛАК для измерения КГХ.

6. Предложена методики количественной оценки параметров Ка, К(5, Л0, Лй, Л, НЬ, Нэ. с помощью макета ЛАК.

Мдавнце П0Л9ЖОД1Я. Елейные на 39<«ЧТУ,

1. Комплекс гематологических характеристик, адекватных параметрам крови: размер клетки (Ка). форма клетки (К0). форма ядра (Лр). размер ядра (Лес), внутреняя структура клетки (Л), количество гемоглобина (НЬ). концентрация эритроцитов (N3), концентрация лейкоцитов (Кл).

2. Когерентно-оптический метод анализа гемоизображений.

3. Методика проектирования лазерного анализатора крови.

4. Методики количественной оценки размеров, форм клеток крови и ядер, (Ка. К0, Л}. Ла). внутренней структуры клеток (Л), количества гемоглобина (НЬ), концентраций эритроцитов (Нэ) и лейкоцитов (Н"л) с помощью макета ЛАК.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в разработке КОМАГ и методики проектирования ЛАК для количественной оценки морфологических параметров клеток крови: Ка, К0. Л0. Ла, Л. - что позволит обеспечить требуемую точность дифференциального анализа клеток, определения концентраций, количественный анализ патологических форменных элементов,. повысить эффективность диагностики на основе данных клинического анализа крови.

Получены статистически обработанные данные анализа морфологии более 2000 клеток крови разных тип^р (промиело-цитов, миелоцитов. палочко- и сегментоядерных нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов, базофилов, эритроцитов), подтверждающие эффективность применения пространственно-частотного анализа (ПЧА) форменных элементов, разработанных КОМАГ и ЛАК для классификации морфологически распознаваемых клеток крови, нормальных и патологических.

Результаты работы позволяют рекомендовать применение КОМАГ для расширения функциональных возможностей проточных гемоанализаторов, применение'ЛАК для гематологических лабораторий различных уровней и специализаций.

Апробации работа проведена на базе Городской поликлиники N 160 (МГТУ им, Н.Э. Баумана). Результаты работы внед-

репы в учебный процесс кафедр БМТ1 и БМТ2 МГТУ им. Н. Э. Баумана. Основные положения работы докладывались на научных семинарах кафедры "Еиомедицинские технические системы и устройства" и отдела НИИ РЛ 01 МГТУ им. Н. Э. Баумана (Москва, 1996. 1997). на 2-ой Международной научно-технической конференции rio Оптической обработке информации (Санкт-Петербург, 17-20 июня 1996), на научно-технических конференциях "Студенческая весна'94" (Москва, МГТУ им. Н. Г/. Баумана, май 1994), "165 лет МГТУ им. Н. Э. Баумана" (Москва 21-23, ноябрь 1995), на VI МНТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (Суздаль, 1995). на VII МНТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (Сергиев Посад, 24-26 сентября 1996), на VIII МНТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (Псков. Пушкинские горы. 9-12 октября 1997), на IV МНТК " новые информационные технологии в медицине и экологии" (Ялта-Гурзуф, Крым, Украина. 26 мая - 4 июня 1998), на объединенном научной семинаре кафедр РЛ7 "Биомедицинские технические системы и устройства", РЛ8 "Медико-технические и информационные технологии", отделов НИИ РЛ 01, 06 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва. 30 июня 1998).

Публикации,

По материалам диссертации опубликованы 4 научных статьи и 4 тезисов докладов на научных конференциях.

Структура и обьем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех ^лав и приложений. Основной текст диссертации изложен на 150 страницах. В приложение вошли сведения справочного характера. Список литературы включает 130 библиографических, юточника. Диссертация проиллюстрирована рисунками, таблицами, графиками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована необходимость и актуальность, ювизна и практическая значимость исследования, сформулиро-¡аны цели и задачи работы, основные положения, выносимые на ¡ащиту.

Первая глава посвящена обобщению литературных данных

по клиническому, анализу крови. Определены диапазоны изменений параметров клинического анализа в норме (с уровнем доверия не менее 0,8) и при патологиях (с уровнем доверия не менее 0,56).

Для лечебных учреждений не онкологического профиля возможные патологии в 70-90% рлучаев проявляются в виде изменений концентраций нормальных клеток и в 10-30% в виде появления клеток с атипичными морфологическими параметрами: незрелых гранулоцитов (метамиелоцитов, миелоцитов, промие-лоцитов), эритроцитов с измененной формой (пойкилоцитоз) или размерами (анизоцитоз) и др. (табл. 1).

Нормальные и патологические клетки характеризуются определенными морфологическими параметрами (табл. 1).

На основании клинических д-нных по оценке функционального состояния человека (Гаркази Л. X.. Квакина Е.Б., Уколо-ва М.А., 1990 г.) сформулированы требования к точности определения концентрации и дифференциального анализа лейкоцитов, превышающие точности, обеспечиваемые стандартными визуальными методами, в 5 раз, системами компьютерного анализа гемоизображений - в 3 раза, проточными гемоанализаторами - в 1,5-3 раза.

Рассмотрены применяемые на практике методы анализа клеток крови, функциональные возможности существующих гематологических анализаторов (проточных и систем компьютерного анализа гемоизображений). их преимущества и недостатки. •

Обоснована необходимость количественной оценки морфологических параметров форменных элементов: размер клетки (Ксс), форма клетки (Kß). форма ядра (Aß), размер ядра (Ла), внутренняя структура клетки (Л).

Сформулированы цель и основные задачи исследования.

Во второй главе теоретически показана возможность применения для исследования проб крови пространственно-частотного анализа, позволяющего количественно оценивать особенности форм и структуры высокоинформативных изображений (Stark G., 1988; Carlson F. Р.'. Lee • СП. К.. 197?.; Спиридонов И.Н.. 1989, 1993; АПОЛЛОНОВа И. А., 1993, 1996'.

На основании анализа оптических, cboíictj крови и особенностей гемоизображений предложена Сеномию 'огическая мо-

'3

Таблица 1

Морфологические параметры клеток крови, наиболее значимые для дифференциального анализа

(но Аврамову Ч.Г. . 1975; Ataiucbeiyn.lt. и др.. 1984: Бешеву М.п. к «р., 19«; Веяттлву В. F., 1041; Вороеье«/ А.И. и др., 1985; К08Л0ВСК0И Л.В., Николаеву А.Ю. , 1964; Хэгглип Э., HI93)

Тип клетки Размер клетки Ка, ыюл Размер «дра Лд, мкм я£рз Лв Размер Гранул 2л, МГМ Количггтпи грму.1 Zv Гид r.'riKJ

В П Е А Л т 0 J Я Я е к г г И 0 л в и Промиелоиит Мнмоиит метяциело- Щ1Т 6 зрелые клет <яб - г« elO - 1В чипе 13-16 010 - 15 ки гранулой* Я13 - 21 eff - 13 С7 - 11) тарного рос-тла 00-Округлое, выпуклое Выпуклое, овальное ПоаковоэСрланое, оооовидное 30?. каиничес 0,05 - 0,2 0,05 -1,8 0,05 - 1,2 KJÍX СЛ'/ЧЯЧВ) Обильная зернчетогть Зависит от типа rp;jty~ ЛОЦИТВ Зависит от типа граху-логлта ■Щ: Ф-Ф

к Л Е Н I 0 0 Р ч м н А У Л Я ь II с U 0 л с 1 А В Нейтрофм палочко-ядериый я в - 15 4,8 - 7.6 и-, 1-о9рааное 5-образное 0,15 - 1,2 Неиксгочнс- JÍHH.Ul :С

Нейтрофнл сегмгнго-ядерной Люлфонят Иэноцит Еоаофчл с/я Эоэинофил с/я в 9 - 15 at - 18 в« - го в В - 12 еяг - у? Зоеше 4.5 - 7,5 И 5 - 7 11 - 1S 4,5 - в а - в,5 четки яерифертесг Ввухсегчентноа -пятнеегментное Круглое, овальное выпуклое Лопастное, бобовидно«. гриоооо-разкое Грехсвгыентирован-но« (с соединяоди-мн перемычками) Чаще две грушевидные дольки ий крови 0,15 - 1.2 0,05 - 0.2 0,05 - 0,2 0,18 - 1.2 0,8'- 0,8 Многочисленная Немногочисленная Немногочисленная Немногочисленная Обильная •С

ТроЛоцит в i6 Ее» ядра и вериистосги *

Эритроцит в 7 - в Ее» ядра и »ершистости ©

П А I 0 Л 0 г V. я к р А С К к р 0 в и Неврелне клегкя вритродотариого ростка (uenee 7Х клинических случив)

Ретикудоциг Нсрноблагт ортохромний в 8 - 11 в 7 - 10 Без ядра в « - в (Округлое, выпуклое Отдельное верна или группы огэофнлыгагэ вецества Нет ■Ш

Эритроциты с атипичной морфологией (ояио 10-1SX клинически* случаев) 1. Жгиеаские разиеро» гритроцятов (аиигоиэтоэ) 1

М«К|0|ЯТ 5,0 - в.г в,« - 11.0 о | #

2. Изменение формы эритроцитов (лойкилоцитоа)

Клетка Ка, uní Uo М, НО! фиогяческиб перам К* етр Za, ыкм | . Z» Вид v46TíM

Эхиноциш 13-10)1 - - ОМ) Utraiownv (3-10Д - - (ЧСП Зллиптоцнти (3-10)1 -• (>251) в.г - в.г 11,0 - 12,0 в,г - a.z 31-90 саккуд ("вщюсто» ) Округла*, овальная Эиииптнчкая т .-fh О

дель пробы крови, позволяющая представить в аналитическом виде амплитудный коэффициент пропускания пробы (t(Xo,y0); х0,У0 - линейные координаты в плоскости гемоизображения).

Квадрат модуля преобразования Фурье от амплитудного коэффициента пропускания (F{t(Хо,у0))). являющийся пространственно-частотным спектром (ПЧС) исследуемой пробы, определяется следующим образом

I , vy ) - |F{t(X0.y0)}|2. ш

где v^.Vy - пространственные частоты, vx«x/(Xr); vy«y/(Xr); г - расстояние между ПЧС и гемоизображением; х, у - линейные координаты в плоскости ПЧС; X - длина волны излучения.

В качестве информативных параметров при анализе ПЧС сложноструктурированных изображений, в том числе гемоизоб-ражений. целесообразно использовать интергальные характеристики, называемые угловым (1А(ч>)) и радиальным (IR(v)) пространственно-частотными спектрами и соответственно определяемые формулами (2) и (3):

Ф1+А«Ммх' И Ф1+Л<Р vmax

1А(Ф! ) = [ / /I(v.4>)vdvd4>]/£ Z J /I(v.«p)wlv<U>]. (2) «Н vmin 1,1 4>1 vraln

где IA(<pi) - значение углового пространственно-частотного спектра (УПЧС) в выбранном направлении «pt: v, - полярные координаты в плоскости ПЧС, v=(vx2+-vy2)1/z. tg<p=vy/vx; I(v, ф) - распределение интенсивности в ПЧС; 1 - номер углового сектора; Дф - погрешность вычисления по углу; Ы=л/Д<р -требуемое разрешение по углу; vmax, vraJn - граничные значения пространственных частот;

■Vi+iV ж м vt+Av я ■

IrCM-I / /I <v. ф) vd«t>dv] /1 I J /I (v, ipj-vckpdv], (3) Tj 0 v -1*1 v 0

где IR(v,) - значение радиального продтранствекно-частотло-го спектра (РПЧС), соответствующее пространственной частоте

S

V!; 1 - номер частотного интервала; Ду - погрешность вычисления по пространственной частоте; М=(утах-7га1п)/Лг - требуемое разрешение по частоте.

Анализ ПЧС о помощью интегральных характеристик. УПЧС и РПЧС, позволил ввести комплекс гематологических характеристик, определяемых по ПЧС гемоизображения и адекватных параметрам формы и структуры последнего (табл. 2).

Показано, что форма контура теневого сечения клетки (КР). ядра (ЛР), внутренняя структура клетки (Л) количественно характеризуются векторами формы 0.л = {яи)10 /

1=0,2,4,6.....18). Значения коэффициентов формы (яа>10)

определяются через значения амплитуд |А1 |, |А0| комплексна коэффициентов гармонического ряда Фурье соответствующей функции 1А(Я(ч>): Чю (|А1 |/|А01). Установлена требуе-

мая погрешность вычисления УПЧС (|Д(р| < 6°) для количественной оценки параметров кр, ЛР и Л.

Диаметр округлых клеток (Ка) или ядер (Ла) оценивается по положениям минимумов ПЧС, либо формируемого РПЧС. что следует из формулы (3). Допустимая для оценки параметров Ка и Ла погрешность вычисления по пространственной частоте при формировании РПЧС - |Дг| < 2 1/мм .

Величина интенсивности центрального максимума ПЧС гемоизображения (1пр=1(0,0)) позволяет оценить концентрацию (И) однотипных•клеток в анализируемой области. Общее количество гемоглобина (НЬ) определяет значение амплитудного коэффициента пропускания пробы крови.

Аналитические взаимосвязи КГХ с соответствующими параметрами крови приведены в таблице 2.

Полученные в процессе теоретических исследований феноменологической модели результаты подтверждают эффективность применения ПЧА для количественной оценки морфологических Параметров клеток крови и позволяют сформулировать основные мёдико-технические требования к специальной аппаратуре.

Третья глава. Анализ применяемых в теории рассеяния аппроксимационных методов и оптических свойств клеток крови позволяет заключить, что метод скалярной дифракции применим для анализа окрашенных клеток крови. На основании этого разработан когерентно-оптический метод анализа гемоизобра-

Таблица <:

Комплекс гематологии^ -.их характеристик лазерного анализатора крови

КОМПЛЕКС ПАРАПЕТ ГШ ЫМНН-ЧССКСГО АНАЛИЗА кгови ШишмосЕааь комплекса гематологических характеристик с <<;ч>ьмотрпми клинического анали?а крови КНМШЩ ГШАТОЖ'ГИЧЦТДХ ХАРАШЕРМСШ

Ксличвствеино оцениваемый параметр крови Обозначение Обозначен«? Характеристика определяемая го пространственно частотному спектру

Сорма клет;сн К« 1а(») • Г Ак-е*р(.)гкк»/Т> 1 »о»Тг *к - - 1л(*)-ехрМг»к»/Т) Г 1*1 )/|А01». 1'0,г,4.....1а К» • 151 , Л« * Чг . Л • (ь

Хорма ядра Внутренняя структура клетки АО Л» <вю> Вектор формы Коэффициент» .горми

амиптимносгь фогми е Ч* - 2(Аго)1/,2/(1 * Аго) е «. пго* Коэффициент эллиптичности (орыи

Средний диаметр КЛеТОК к а Ка » [1,Е2Щ-1)ЗИ/з1п[агс1в(Р|/гг)]-- 11,&2+(1-1)!Л>, , 1 - 1,£,3,... Р1 (VI) Полярный радиус 1-го .минимума ПЧС (Р1Г1С)

яде!) /V, Ла-(1,гг»<1-1))х-'81п1агс1е(р|/ге)1. - »,гг»(М))/У| , 1 . 1,2,з.... Р'|

Оеа*1« кгцич^етно ГекОГЛ.ЛМД КЬ ИЬ - А С 1п(»0/« 1 4 В-, А-самЬ, 8-сопб1 - коэффициенты связи «о 1п- » Оптическая плотность пробы крови

Нэ Ил ки1((1в-1лр)/;о))-1п(®о/«)1 ♦ к 1г 1о"1пр Нормированное изменение интенсивности центрального иакекмуыа ПЧС

ки-сопгЬ, к)2-соп51 - коэффициенты связи; 1-(Э,Л> 1о

;.о-,тяетственио над.^лй н щхшедщкй лргДу потоки излучения 1, 1П1: - а*>1яг1Ст*ейно иитвнсиыьости ц^и-рядьиого максимума » отсутствие и при наличии исследуемой пробы иро«и

кений для измерония КГХ по формируемый ПЧС проб крови.

Основой технической реализации данного метода является когерентно-оптический процессор (КОП), параметры которого определяются схемой и параметрами фурье-анализатора и требуют учета особенностей гемоизображений при расчете и проектировании.

Разработанный лазерный анализатор крови имеет два канала для эталонной и исследуемой проб крови (рис. 1). Источником когерентного монохроматического излучения является Не-Ие лазер с длиной волны 632, 8 нм. Схема фуръе-анализато-ра отличается переменным масштабом спектра, малыми размерами входной Срвх <1 мм) и выходной (рвыхС2 мм) плоскостей.

Пространственно-частотный спектр при максимальном масштабе определяется выражением

1(Ух.Уу) = [А/(ХГ2)]2-и /Их0.Уо)Р(х0.у0)х (4)

хехр[-Л2я(ухх0+ууу0)]<Эхо{1у0 |2,

где А - амплитуда волны на выходе световолокна; Г! и г2 -параметры схемы КОП ЛАК (рис. 1); Р(Хо.у0) - амплитудная функция пропускания апертурной диафрагмы; Зтр - площадь айализируемой области гемоизображения.

С целью измерения КГХ и определения требуемых параметров крови в частотную плоскость ФИО устанавливаются режек-торные фильтры: верхних частот (для определения концентраций форменных элементов), либо фильтр нижних частот (для формирования и анализа УПЧС и РПЧС).

Коэффициенты связи в аналитических выражениях, описывающих взаимосвязь полученного КГХ с соответствующими параметрами крови (Кос. К{*. А(5. Да, Л, НЬ, Мэ, Мл), определяются экспериментально.

Разработана методика проектирования ЛАК, состоящая из энергетического, габаритного расчетов и анализа погрешностей определения параметров ПЧС.

В четвертой главе приведены результаты работ по технической реализации предложенного КОМАГ, результаты расчетов основных элементов ЛАК в соответствии с разработанной мето-

и

5 3, 2 Ч

1 - лазер; 2 - светоделитсльная призма;

3,» - соглагующди линм;

5,6 - световолокло;

II / 13

7,8 - фурье-преоОразуюгшй объектив; 9, )0 - узел ввода пробы крови; 11,12 - соглпсукицнй объектив; 13,14 - «¡ютопрнеиное устройство; 15 - о «ж преоСраговамия и анализа

Р

Г|

&-=0

Рис. 1. Схема лазерного анализатора крови

дикой проектирования. На этапе экспериментальных исследований разработан макет лазерного анализатора крови, с помощью которого подтверждены установленные взаимосвязи КГХ с параметрами крови, разработаны методики количественной оценки параметров Ко. Лее. Кр, лр. Л, НЬ. Мэ, Ил.

Соответствие теоретических и экспериментальных результатов количественной оценки вектором формы и-, 1-образной, бобовидной, круглой и эллиптичной форм подтверждает правильность феноменологической модели, предложенного КГХ и разработанного КОМАГ.

В процессе анализа более 2000 клеток крови получены средние значения коэффициентов формы (ц10) с отклонениями не более 5%, количественно характеризующие форму ядра, внутреннюю структуру различных типов клеток крови (табл. 3).

По 54 стандартно окрашенным мазкам крови экспериментально установлено, что относительная погрешность измерения среднего диаметра эритроцитов на макете ЛАК составляет 8%, что превышает требуемую погрешность (5%). Повысить точность измерения позволят автоматическое приготовление и окраска мазков крови, построение кривой распределения клеток по размерам.

Таблица 3

Рез/льтаты гармонического анализа УПЧС отдельных типов клеток крови

Тип ; клетки Вектор формы, Ц • <доо, 4го. 4м.....41ео>

Коэйтуюнт формы, отн. ед.

400 420 440 460 400 4100 4120 4140 Ч1(>о 41Р0

Промиелоцит - - — 0,022 -- - - — -

Миелоцит 1 - -- — 0,024 - - - 0,023 -

Палочкоядерный нейтрофил 1 0,020 - 0,024

Сегментоядерный нейтрофил 1 0,033 - 0,020

Эозинофил 1 0,014 0,021 - - - 0,024 - 0,020 0,021

Баэофия . 1 0,079 0,024 0,021 - 0,028 - - - 0,025

Лимфоцит 1 0,033 0,024 - 0,022

Моноциг 0,040 - - - 0,020 - - - -

Определение количества гемоглобина, концентраций эритроцитов »'лейкоцитов проводилось на жидких пробах крови с применением стандартных разбавителей. Корреляционный и регрессионный анализы.полученных экспериментальных данных с верифицированными значениями параметров крови позволили определить коэффициенты связи в аналитических выражениях для оценки количества гемоглобийа, концентраций эритроцитов и лейкоцитов по измеряемым гематологическим характеристикам в условиях отсутствия эталонных проб.

Максимальная погрешность измерения количества гемоглобина на макете ЛАК по 120 лейкоцитарным пробам составила 5% относительно 1-3%, обеспечиваемых фотоэлектроколориметрами, работающих с лизированными пробами крови. Максимальные относительные погрешности измерений концентраций эритроцитов (по 92 пробам крови) и лейкоцитов (по 83 пробам крови) на макете ЛАК не превышают соответственно 6% и 9%. что сравнимо с точностями определения концентраций проточными газоанализаторами и в 2-3 раза превышает точности визуального стандартного метола.

Макет ЛАК обеспечивает требуемые погрешности вычисления УПЧС и РЧС,' соответственно |Дф|=2°. что превышает установленное значение 6°, и ¡Дг|=1 1/мм.

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о применимости предложенного КГХ. разработанных КОМАГ и ЛАК для количественной оценки морфологических параметров форменных элементов, дифференциального анализа и определения концентраций клеток, в том числе патологических.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

.Общие выводы.

1. Б результате анализа научно-технических данных и современного состояния проблемы показана актуальность, практическая ценность и техническая возможность создания .лазерного анализатора крови для количественной оценки морфологических 'параметров клеток крови: размер клетки (Кос), форма клетки (К0), размер ядра"(Ла), форма ядра (Л(5). внутренняя структура клетки (Л), - для определения количества гемоглобина, и концентраций форменных элементов крови.

2. На основании анализа введенной феноменологической модели пробы крови получен комплекс гематологических характеристик, определяемых по пространственно-частотным спектрам проб крови и адекватных параметрам крови:

- вектор формы, количественно характеризующий форму клетки, ядра, внутреннюю структуру клетки;

- пространственная частота минимума ПЧС (РПЧС), позволяющая оценить средний диаметр клеток;

- величина прошедшего пробу крови потока излучения, зависящая от количества гемоглобина;

- величина центрального максимума ПЧС пробы, определяющая концентрацию клеток определенного типа в измерительном объеме. •

Определены диапазоны изменений анализируемых пространственных частот (у=1—1000 1/мм) и углов (ф=0-180°), требуемые погрешности измерений по пространственной частоте (|Лу| < 5 1/мм) и пространственному углу (|Д<р| <6°).

3. Разработан когерентно-оптический метод анализа ге-

моизображений, заключающийся в Формировании ПЧС исходного гемоизображения. измерении предложенного КГХ оценке параметров крови. Получены аналитические взаимосвязи КГХ с параметрами крови.

4. Разработана методика проектирования лазерного анализатора крови, состоящая из светоэнергетического и габаритного расчетов, анализа погрешностей измерения параметров ПЧС. Определена оптимальная оптическая схема когерентно-оп тического процессора ЛАК. Получены аналитические выражения для расчета параметров основных компонентов оптической схемы ЛАК с учетом особенностей гемоизображений.

5. Рассчитан, создан и прошел экспериментальную апробацию макет ЛАК, особенностью которого являются наличие двух измерительных каналов для эталонной и исследуемой проб крови, использование в плоскости ПЧС режекторных фильтров ишших и верхних частот, позволяющих реализовать предложенные алгоритмы определения комплекса гематологических характеристик. Экспериментально подтверждена применимость введенного КГХ, эффективность КОМАГ.

6. Разработаны.методики количественной сценки морфологически х параметров: размера клетки (Ха). формы клетки (КР), размера ядра (Ла), формы ядра (Л0), внутренней структуры клетки (Л), -а также методики определения количества гемоглобина (НЬ). концентраций эритроцитов (N3) и лейкоцитов (Нл) на макете ЛАК.

По 2000-изображений реальных клеток крови получены ¡начения координат векторов формы, количественно характери-¡ующих различные типы клеток крови (эритроциты, палочко- и ¡егментоядерные нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофи-м, базофилы), в том числе патологические (промиелоциты. иелоциты).

На 54 стандартно приготовленных мазках крови экспери-ёнтально подтверждена возможность определения среднего диметра эритроцитов путем анализа РПЧС пробы.

В результате измерений, проведенных в ходе эксперимен-альной апробации КОМАГ и макета ЛАК на верифицированных робах крови, получены значения коэффициентов связи для оп-еделения количества гемоглобина (по 120 пробам), количест-

ва эритроцитов (по 92 пробам.) и лейкоцитов (по 83 пробам) по жидким пробам при разведении стандартными разбавителями в условиях, отсутствия эталонных проб.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Сафонова Л.П.. Спиридонов И.Н. Применение когерентно-оптического метода для анализа мазков и жидких проб кро-ви//Лазеры в науке," технике, медицине. Тез. докл. VI Меж-дун. науч.-технич. конф. 19-21 сентября 1995 г. - Суздаль, 1995 Г. - С. 124-125.

2. Сафонова Л. П., Спиридонов И. Н. Применение когерентно-оптического метода для морфологического анализа кро-ви//Лазеры в науке, технике, медицине. Тез. докл. VII Меж-дун. науч.-технич. конф. Сергиев Посад 24-26 сентября 1996 Г. - Москва, 1996. - С. 196-197.

3. Сафонова Л. П., Спиридонов И. Н. Перспективы автоматизации гематологического анализа // Актуальные проблемы создания биотехнических систем/ Сб. науч.' тр.- 1997.-Вып.2. - С. 232-243.

4. Спиридонов И. Н., Аполлонова И.А., Сафонова Л. П. Основные принципы создания лазерных анализаторов медицинских сложноструктурированных изображений//Конверсия. 1997,- N 10. - С. 55-57.

5. Сафонова Л. П., Спиридонов И.Н. Метод количественной оценки патологии форменных элементов крови//Новые информационные технологии в медицине и экологии. Тез. докл. Междун. научн.-технич. конф. 26 мая - 4 июня 1998 г. - Ялта-Гурзуф, 1998 г. - С. 292-294.

6. Safonova L. P., Spirldonov I. N. Blood cell properties detection using coherence optics methoda//Second International Conference on optical information • processing: Advanced Technical Program and Abstracts. 17-20 June 1996 -S. Pet.,1996.- P. 75-76.

7. Safonova L. P., Spirldonov I. N. Blood cell properties determination by the coherent optical methpds//Procee-dlngs Of SPIE. - 1996. - Vol. 2969. - P. 648-651.

8. Safonova L. P.. Spirldonov I. N. Blood analysis by coherent optical methods//Proceedings of SPIE. - 1997. -Vol. 2982. - P. 232-238.

Введение.

Глава 1. Клинический анализ крови, контролируемые параметры, методы и аппараты.

1.1. Параметры, контролируемые в процессе клинического анализа крови.

1.2. Изменения параметров крови при патологиях.

1.2.1. Патологии красной крови.

1.2.1.1. Количественно оцениваемые изменения.

1.2.1.2. Качественно оцениваемые изменения морфологических параметров эритроцитов.

1.2.2. Патологии белой крови.

1.2.2.1. Количественно оцениваемые изменения концентраций лейкоцитов.

1.2.2.2. Качественно оцениваемые изменения морфологических параметров лейкоцитов.

1.3. Основные визуально контролируемые морфологические параметры клеток крови.

1.4. Требования к точности определения параметров клинического анализа крови.

1.5. Стандартные методы клинического анализа крови.

1.6. Автоматические гематологические анализаторы.

1.6.1. Оценка функциональной эффективности гемоанализаторов.

1.6.2. Системы компьютерного анализа гемоизображе-ний.

- з

1.6.3. Проточные гемоанализаторы.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Пространственно-частотный анализ гемоизображе

2.1. Оптические свойства крови.

2.2. Феноменологическая модель пробы крови.

2.3. Теоретические исследования модели.

2.3.1. Отображение особенностей форм и структуры гемоизображений в пространственно-частотном спектре.

2.3.1.1. Взаимосвязь морфологических параметров

• клеток крови с параметрами пространственночастотных спектров гемоизображений.

2.3.1.2. Оценка линейных размеров клеток крови и ядер.

2.3.1.3. Определение концентраций клеток по пространственно-частотному спектру.

2.3.2. Комплекс гематологических характеристик.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Когерентно-оптический метод анализа гемоизображений.'.

3.1. Формирование пространственно-частотного спектра пробы крови.

3.2. Лазерный анализатор крови.

3.2.1. Структурная схема лазерного анализатора крови.

3.2.1.1. Формирующая осветительная система.

3.2.1.2. Фурье-анализатор.

3.2.1.3. Система регистрации пространственно-частотного спектра.

3.2.2. Применение лазерного анализатора для оценки параметров клинического анализа крови.

3.2.2.1. Оценка морфологических параметров.

3.2.2.2. Определение общего количества гемоглобина.

3.2.2.3. Оценка концентраций форменных элементов.

3.3. Особенности практической реализации оптической системы лазерного анализатора крови.

4 3.3.1. Светоэнергетический расчет.

3.3.2. Габаритный расчет.

3.3.2.1. Расчет оптической формирующей системы.

3.3.2.2. Расчет фурье-преобразующего объектива.

3.3.2.3. Расчет апертурной диафрагмы.

3.3.2.4. Расчет фильтра в плоскости ПЧС.

3.3.2.5. Расчет согласующего объектива.

3.4. Анализ погрешностей измерения параметров пространственно-частотного спектра в лазерном анализаторе крови.

3.5. Основные медико-технические требования к лазерному анализатору крови.

3.6. Методика проектирования оптической системы лазерного анализатора крови.

3.6.1. Последовательность светоэнергетического расчета.Ill

3.6.2. Последовательность габаритного расчета.

Выводы к главе 3.ИЗ

Глава 4. Экспериментальное исследование взаимосвязи параметров клинического анализа с параметрами пространственно-частотных спектров проб крови. 114 4.1. Разработка и исследование экспериментального макета лазерного анализатора крови.

4.1.1. Выбор и расчет элементов макета лазерного анализатора крови.

4.1.1.1. Светоэнергетический расчет.

4 4.1.1.2. Габаритный расчет.

4.2. Количественная оценка формы.

4.2.1. Методика измерений.

4.2.2. Результаты измерений.

4. 3. Определение линейных размеров.

4.3.1. Методика измерений.

4.3.2. Результаты измерений.

4.4. Определение количества гемоглобина.

4.4.1. Методика измерений.

4.4.2. Результаты измерений.

4.5. Определение концентраций эритроцитов и лейкоцитов.

4.5.1. Методика измерений.

4.5.2. Результаты измерений.

Выводы к главе 4.

Параметры клинического анализа крови являются одними из немногих количественных характеристик, отражающих функциональное состояние человека, динамику физиологических процессов, протекающих в организме под действием различных факторов [31, 42, 46, 92, 101, 130].

В норме в периферической крови взрослого человека находятся только зрелые клетки: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты, - и небольшое количество клеток-предшественниц (палочко-ядерных нейтрофилов (<6%), ретикулоцитов (1%)). Появление более юных форм, увеличение их количества, а также любые изменения нормального клеточного состава по концентрации и морфологии свидетельствуют о патологии [31, 42, 46, 92, 101, 130]. Важное диагностическое значение имеют также общее количество гемоглобина и эритроцитарные индексы.

Изменение клеточного состава крови при патологиях (не менее, чем в 10-15% случаев) характеризуется появлением незрелых форм (метамиелоцитов, миелоцитов, промиелоцитов, и др.), и клеток с атипичной морфологией (микроцитов, макроцитов, пойкилоцитов и др.) [42, 46, 77, 92, 101, 130].

Классификация и подсчет нормальных и патологических клеток основываются на качественной оценке морфологических параметров: размер клетки (Ка), форма клетки (Кр), размер ядра (Да), форма ядра (АР), размер гранул (Za), количество гранул (Zv) и других [1, 31, 42, 46, 77]. Параметры Д£, Да, Za, Zv характеризуют внутреннюю структуру клетки (Л).

Нормальные клетки периферической крови характеризуются следующими морфологическими параметрами: диаметр клетки Ка = 2-20 мкм; форма клетки - округлая; размер ядра Да = 4,5-15 мкм; форма ядра Aft - сегментированная с треугольными, каплевидными, веретенообразмыми сегментами, округлая, бобовидная, U-, S-, I-образная; размер гранул Ъа = 0,05-1,2 мкм [1, 31, 42, 46, 77]. Патологические клетки имеют отличные от нормальных морфологические параметры [1, 31, 42, 46, 77].

Для обеспечения требований современной клинической практики к анализу крови необходимо определять концентрации лейкоцитов с относительными погрешностями, не превышающими следующих значений: для лимфоцитов - 4%, сегментоядерных нейт-рофилов - 2%, палочкоядерных нейтрофилов - 8%, моноцитов -7%, эозинофилов - 10%, общего количества лейкоцитов - 6%.

Указанным требованиям не отвечают стандартные визуальные методы анализа окрашенных мазков и жидких проб крови под микроскопом. Максимальные относительные погрешности определения концентраций лейкоцитов и эритроцитов составляют соответственно 30% и 14%, относительная 'погрешность дифференциального анализа лейкоцитов и патологических клеток - более 30%, что определяется малым количеством анализируемых клеток (1-500), преобладанием влияния субъективного фактора на результаты исследований [42, 46, 69, 77, 130].

Применяемые в настоящее время в гематологии инструментальные методы: проточные гемоанализаторы (Cobas Argos 5 Diff, Technicon H-l, Coulter MAXM, Cell-Dyn 3500, System 9100+ и др.) и системы компьютерного анализа гемоизображений (Hematrak 590, Autocyte и др.) не позволяют количественно оценивать требуемые морфологические параметры клеток крови, не обеспечивают необходимой точности дифференциального анализа лейкоцитов, незрелых клеток и атипичной морфологии ввиду отсутствия взаимосвязи между измеряемыми параметрами и морфологией клеток [42, 111, 113, 115, 116, 118, 110].

Для повышения точности дифференциального анализа клеток крови, в том числе патологических, целесообразно количественно оценивать морфологические параметры, в первую очередь размер клетки (Ка), форму клетки (KJ3), размер ядра (Ла), форму ядра (Aj$), внутреннюю структуру клетки (Л).

Количественно оценивать особенности формы и структуры ге-моизображений позволяет анализ пространственно-частотных спектров (ПЧС) последних [47, 62, 68, 71, 73, 102]. С точки зрения статистических и оптических свойств исследуемых проб * крови, корректно осуществить формирование и провести анализ

ПЧС гемоизображений позволяют когерентно-оптические процессоры (КОП), теоретические основы расчета и проектирования которых известны [10, 19, 23, 24, 25, 33, 48, 63, 73].

Целью диссертационной работы является разработка метода и устройства для количественной оценки морфологических параметров крови: размеров, форм клеток и ядер, внутренней структуры клеток, - а также определения концентраций форменных элементов и количества гемоглобина.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать возможность количественной оценки морфологических параметров крови по ПЧС гемоизображений.

2. Разработать комплекс гематологических характеристик (КГХ), измеряемых по ПЧС гемоизображений и адекватных параметрам клинического анализа крови.

3. Разработать когерентно-оптический метод анализа гемои-зображений (КОМАГ).'

4. Разработать методику проектирования лазерного анализатора крови (ЛАК).

5. Создать макет ЛАК и экспериментально подтвердить разработанный метод (КОМАГ).

6. Разработать методики определения морфологических параметров (Ка, Да, К£, Ар, Л), количества гемоглобина (НЬ), концентраций эритроцитов (N3) и лейкоцитов Шл) на макете ЛАК.

Практическая значимость работы заключается в разработке метода количественной оценки морфологических параметров кле-* ток крови (Ка, Кр, Ар, Ла, Л), что позволит обеспечить требуемые точности дифференциального анализа клеток, определения концентраций, количественный анализ патологических форменных элементов, повысить эффективность диагностики на основе данных клинического анализа крови.

Получены статистически обработанные данные анализа морфологии более 2000 клеток крови разных типов (промиелоцитов, миелоцитов, палочко- и сегментоядерных нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов, базофилов, эритроцитов), подтверждающие эффективность применения пространственно-частотного анализа (ПЧА) форменных элементов, разработанных КОМАГ и ЛАК для классификации морфологически распознаваемых клеток крови, нормальных и патологических.

Результаты работы позволяют рекомендовать применение когерентно-оптического метода анализа гемоизображений для расширения функциональных возможностей проточных гемоанализато-ров, применение ЛАК для гематологических лабораторий различных уровней и специализаций.

Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедр БМТ1 и БМТ2 МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Апробация работы проведена на базе Городской поликлиники N 160 (МГТУ им. Н.Э. Баумана). Основные положения работы докладывались на научных семинарах кафедры "Биомедицинские технические системы и устройства" и отдела НИИ РЛ 01 МГТУ им. Н. Э. Баумана (г. Москва 1996, 1997 гг.), на 2-ой Международной научно-технической конференции по Оптической обработке информации (г. Санкт-Петербург, июнь 1996), на научно-технических конференциях "Студенческая весна'94" (г. Москва, МГТУ им. Н. Э.Баумана, май 1994 г.), "165 лет МГТУ им. Н. Э. Баумана" (г. Москва, ноябрь 1995 г), на VI МНТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Суздаль, 1995г.), на VII МНТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Сергиев Посад, сентябрь 1996 г.), на VIII МНТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Псков, Пушкинские горы, октябрь 1997 г.), на IV МНТК "Новые информационные технологии в медицине и экологии" (Ялта-Гурзуф, Крым, Украина, июнь 1998 г.), на объединенном научном семинаре кафедр РЛ7 "Биомедицинские технические системы и устройства", РЛ8 "Медико-технические и информационные технологии", отделов НИИ РЛ 01, 06 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, июнь 1998).

Положения, выносимые на защиту.

1. Комплекс гематологических характеристик (Q, q10, р^ Ф, 1пр), адекватных параметрам крови (Кос, Кр, Ар, Да, А, НЬ,

N3,

2. Когерентно-оптический метод анализа гемоизоСражений для измерения комплекса гематологических характеристик по пространственно-частотным спектрам проб крови.

3. Методика проектирования лазерного анализатора крови.

4. Методики количественной оценки размеров, форм клеток крови и ядер, (Ка, кр, Л{5, Да), внутренней структуры клеток (Л), количества гемоглобина (НЬ), концентраций эритроцитов (N3) и лейкоцитов Шл) с помощью макета лазерного анализатора крови.

По материалам диссертации опубликованы 4 научных статьи и 4 тезисов докладов на научных конференциях.

Диссертационная работа состоит из четырех глав и приложе-4 ний. Основной текст диссертации изложен на 150 страницах. В приложения вошли сведения справочно-сопроводительного характера. Список литературы включает 130 библиографических источника. Диссертация проиллюстрирована рисунками, таблицами, графиками.

Первая глава посвящена обобщению литературных данных по клиническому анализу крови. Определены диапазоны изменений параметров клинического анализа в норме и при патологиях, требования к точности определения концентрации и дифференциального анализа лейкоцитов. Установлены морфологические параметры, имеющие наибольшее значение для дифференциального анализа клеток крови. Проведена количественная оценка и сравнение эффективности применяемых методов анализа крови, * существующих гематологических анализаторов (проточных и систем компьютерного анализа гемоизображений). Доказана необходимость количественной оценки морфологических параметров клеток крови (Кос, Да, Д0, Л) для повышения точности дифференциального анализа лейкоцитов, классификации патологических клеток.

Во второй главе теоретически показана возможность применения пространственно-частотного анализа для исследования проб крови. На основании анализа оптических свойств крови предложена феноменологическая модель пробы крови, позволяющая установить аналитические взаимосвязи особенностей форм и структуры гемоизображений с параметрами ПЧС последних. Предложен комплекс гематологических характеристик, определяемых по ПЧС гемоизображений и адекватных параметрам крови.

Третья глава посвящена разработке когерентно-оптического метода анализа гемоизображений для оценки параметров клинического анализа крови (Ка, К0, Др, Да, Д, Hb, N3, Мл) с помощью введенных гематологических характеристик (Q, q10, Pi, Ф, 1пр). Определены основные медико-технические требования к лазерному анализатору. Разработана методика проектирования ЛАК, состоящая из энергетического, габаритного расчетов и анализа погрешностей определения параметров ПЧС.

В четвертой главе приведены результаты работ по технической реализации предложенного КОМАГ, результаты расчетов основных элементов макета ЛАК в соответствии с разработанной методикой проектирования. Создан макет лазерного анализатора крови, с помощью которого экспериментально подтверждены установленные взаимосвязи КГХ с параметрами крови, разработаны методики количественной оценки параметров Ка, Да, К0, др, Д, НЬ, N3,

Общие выводы

1. В результате анализа научно-технических данных и современного состояния проблемы показана актуальность, практическая ценность и техническая возможность создания лазерного анализатора крови для количественной оценки морфологических параметров клеток крови: размер клетки (Ка), форма клетки (К£), размер ядра (Да), форма ядра (АР), внутренняя структура клетки (А), - для определения количества гемоглобина, и концентраций форменных элементов крови.

2. На основании анализа введенной феноменологической модели пробы крови получен комплекс гематологических характеристик, определяемых по пространственно-частотным спектрам проб крови и адекватных параметрам крови:

- вектор формы (Q), количественно характеризующий форму клетки, ядра, внутреннюю структуру клетки;

- полярный радиус (р±) минимума ПЧС (РПЧС), позволяющий оценить средний диаметр клеток;

- величина прошедшего пробу крови потока излучения (Ф), зависящая от количества гемоглобина;

- величина центрального максимума ПЧС пробы (1пр), определяющая концентрацию клеток определенного типа в измерительном объеме.

Определены диапазоны изменений анализируемых пространственных частот (v=l-1000 1/мм) и углов (<р=0-180°), требуемые погрешности измерений по пространственной частоте (|Av| < 5 1/мм) и пространственному углу (|Дф| <6°).

3. Разработан когерентно-оптический метод анализа гемоизображений, заключающийся в формировании ПЧС исходного гемоизображения, измерении предложенного КГХ и оценке параметров крови. Получены аналитические взаимосвязи КГХ с параметрами крови.

4. Разработана методика проектирования лазерного анализатора крови, состоящая из светоэнергетического и габаритного расчетов, анализа погрешностей измерения параметров ПЧС. Определена оптимальная оптическая схема когерентно-оптического процессора ЛАК. Получены аналитические выражения для расчета параметров основных компонентов оптической схемы ЛАК с учетом особенностей гемоизображений.

5. Рассчитан, создан и прошел экспериментальную апробацию макет ЛАК, особенностью которого являются наличие двух измерительных каналов для эталонной и исследуемой проб крови, использование в плоскости ПЧС режекторных фильтров нижних и верхних частот, позволяющих реализовать предложенные алгоритмы определения комплекса гематологических характеристик. Экспериментально подтверждена применимость введенного КГХ, эффективность КОМАГ.

6. Разработаны методики количественной оценки морфологических параметров: размера клетки (Ка), формы клетки (КР), размера ядра (Да), формы ядра (ДР), внутренней структуры клетки (Л), - а также методики определения количества гемоглобина (НЬ), концентраций эритроцитов (N3) и лейкоцитов Шл) на макете ЛАК.

По 2000 изображений реальных клеток крови получены средние значения координат векторов формы, количественно характеризующих различные типы клеток крови (эритроциты, палочко-и сегментоядерные нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофи-лы, базофилы), в том числе патологические (промиелоциты, ми-елоциты) с отклонениями не более 5%.

На 54 стандартно приготовленных мазках крови экспериментально подтверждена возможность определения среднего диаметра эритроцитов путем анализа РПЧС пробы.

В результате измерений, проведенных в ходе экспериментальной апробации КОМАГ и макета ЛАК на верифицированных пробах крови, получены значения коэффициентов связи для определения количества гемоглобина (по 120 пробам), количества эритроцитов (по 92 пробам) и лейкоцитов (по 83 пробам) по жидким пробам при разведении стандартными разбавителями в условиях отсутствия эталонных проб. Относительные погрешности измерений концентраций эритроцитов и лейкоцитов макете ЛАК з 2-2,5 раза ниже соответствующих погрешностей визуального подсчета.

1. Абрамов М. Г. Гематологический атлас.- М.: Медицина, 1979. - 286 с.

2. Акаев А.А., Майоров С. А. Оптические методы обработки информации.- М.: Высшая школа, 1988.- 238 с.

3. Аксененко М. Д., Бараночников М. Л. Приемники оптического излучения: Справочник.- М.: Радио и связь, 1987.-296 с.

4. Андреев В. С., Попечителев Е. П. Лабораторные приборы для исследования жидких сред.- Л.:Машиностроение, 1981.-264 с.

5. Аполлонова И. А. Биотехническая лазерная система < дерматоглифической диагностики: Дис. .канд. техн. наук/Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана. М, 1996.- 155 с.

6. Аполлонова И. А., Солониченко В. Г., Спиридонов И. Н. Анализ дерматоглифических изображений // Медицинская фи-зика-95: Тез. докл. междун. конф. М., 1995. - С. 120-124.

7. Аполлонова И. А., Спиридонов И. Н. Применение оптических Фурье-процессоров для дерматоглифической диагностики// Вестник МГТУ.- 1994.- N 4.- С. 119-124.

8. А. с. 1383165 (СССР). Нефелометр для измерения индикатрисы рассеяния/ В. А. Сандимиров, Ю. П. Баранов, А. А. Родин// Б. и. 1989. - N 39.

9. А. с. 710374 (СССР). Оптический коррелятор/Г. И. Василенко, И. Н. Спиридонов, Н. А. Лапшина, А. С. Прибыловский// Б. и. 1978.- N 2.

10. А. с. 1306358 (СССР). Способ получения фурье-спектpa транспаранта/Н. M. Вереникина, И. Н. Спиридонов, 0. В. Рожков, Л. Н. Тимашова// Б. и.- 1988.- N 39.

11. И. А. с. 1171819 (СССР). Способ селекции признаков объектов при распознавании образов/С. А. Герасимов, И. Н. Спиридонов, В. М. Захарченко, С. А. Земляков, А. С. Прибы-ловский// Б. и.- 1985.- N 21.

12. А. с. 858030 (СССР). Устройство поиска и считывания графической информации /В.М. Захарченко, И.Н. Спиридонов, С.А. Земляков, А.С. Прибыловский// Б.и. 1981.- N 31.

13. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.- 540 с.

14. Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ./ Под ред. И. Н. Коваленко. М.: Мир, 1983. - 312 с.

15. Березовский В. А., Колотилов Н. Н. Биофизические характеристики тканей человека: Справочник/ Отв. ред П. Г. Костюк.- Киев: Наук, думка, 1990.- 224 с.

16. Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ.- М.: Наука, 1970. 856 с.

17. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов.- 13-е изд., исп-равл-е.- М.: Наука, 1986,- 544 с.

18. Буглов Е. Д., Бондаренко В. С., Костин Г. М. и др. Методы анализа гематологических характеристик, основанные на светорассеянии//Медицинская техника.- 1989.- N 4.- С. 17-21.

19. Василенко Г. И. Голографическое опознавание обра* зов. М.: Сов. радио, 1977. - 328 с.

20. Василенко Г. И., Тараторин А. М. Восстановлениеизображений.- М.: Радио и связь, 1986.- 302 с.

21. Василенко Г. И., Цибулькин JI. М. Голографические распознающие устройства,- М.: Радио и связь, 1985.- 312 с.

22. Васильев J1. А. Теневые методы. М.: Наука, 1968. -400 с.

23. Вереникина Н. М., Рожков 0. В., Тимашова Л. Н. К вопросу о построении оптической системы когерентных процессоров // Труды МВТУ. 1984. - N 419. - С. 66-79.

24. Вереникина Н. М., Рожков 0. В., Тимашова Л. Н. К расчету оптических схем когерентных процессоров // Труды МВТУ.- 1986.- N 168.- С. 18-25.

25. Вереникина Н. М., Рожков 0. В., Тимашова Л. Н. Оптика когерентных процессов: Учебн. пособие.- М.: МГТУ,1991.- 148 с.

26. Верхаген К. и др. Распознавание образов: Пер. с англ.- М.: Радио и связь, 1985. 104 с.

27. Вычислительная оптика: Справочник/ Под общ.ред. М. М. Русинова. Л.: Машиностроение, 1984.- 432 с.

28. Гаркави Л. X., Квакина Е. Б., Уколова М. А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 1990. - 224 с.

29. Гвоздева Н. П., Коркина К. И. Прикладная оптика и оптические измерения. М.: Машиностроение, 1976. - 383 с.

30. Гинзбург В. М. Формирование и обработка изображений в реальном времени. М.: Радио и связь, 1986. - 240 с.

31. Гистология: Учебник/ Ю. И. Афанасьев, Н. А. Юрина, » Б. В. Алешин и др./Под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной,4.е изд. перераб. и доп. М.: Медицина, 1989.- 672 с.

32. Грин Н. Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3 т.: Пер. с англ. / Под ред. Р. Сопера. М.: Мир, 1993. - Т.1.- 368 с.

33. Гудмен Дж. Введение в фурье-оптику: Пер. с англ.-М.: Мир, 1970. 364 с.

34. Датчики измерительных систем: В 2 т.: Пер. с франц. /Под ред. А. С. Обухова. М.: Мир, 1992.- Т.1.- 480 с.

35. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами: Пер. с англ./ Под ред. К. Я. Кондратьева. М.: Мир, 1971.- 288 с.

36. Дубова Г. С., Хайруллина А. Я., Шумилина С. Ф. Определение спектров поглощения гемоглобина методами светорас-сеяния//Журнал прикладной спектроскопии.- 1977.- Т. 27; Вып. 5,- С. 871-878.

37. Заказнов Н. П., Кирюшин С. И., Кузичев В. Н. Теорияоптических систем: Учеб. для студ-ов приборостр. спец-тей вузов 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 448 с.

38. Зимин Э. П., Иноземцев 0. И., Кругерский А. М. и др. Исследование параметров дисперсной фазы по рассеянию света под малыми углами // Физика аэродисперсных систем. -Одесса, 1974. Вып. И. - С. 19-23.

39. Зимин Э. П., Кругерский А. М. Определение формы монодисперсных экранов по индикатрисе рассеяния в дифракции Фраунгофера// Оптика и спектроскопия.- 1977.- Т.43; Вып. 3.-С. 532-538.

40. Зубков Д. В., Тимашова JI. Н., Щербаков А. Н. Осо-• бенности проектирования когерентно-оптических систем пространственно-частотной фильтрации// Труды МВТУ.- 1989.- N 537.- С. 83-101.

41. Игнатов В. А. Теория информации и передачи сигналов: Учебник для вузов.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1991. 280 с.

42. Исследование системы крови в клинической практике / Под редакцией Г. И. Козинца, В. А. Макарова. М.: Триада-Х, 1997.- 480 с.

43. Казанцев В. С. Задачи классификации и их программное обеспечение (пакет КВАЗАР).- М.: Наука, 1990. 136 с.

44. Калитиевский Н. И. Волновая оптика: Учеб. пособие для ун-тов.- М.: Высшая школа, 1978.- 383 с.

45. Козинец Г. И. Интепретация анализов крови и мочи. Клиническое значение анализов.- М: АОЗТ "Салит", 1997.ч 124 с.

46. Козловская Л. В., Николаев А. Ю. Учебное пособие по клиническим лабораторным методам исследования.- 2-е изд.-М.: Медицина, 1984.- 288 с.

47. Колфилд X. Дж. Применение когерентной оптики в биологии и медицине: Пер. с англ. / Под ред. С. Б. Гуревича.- М.: Мир, 1980. 288 с.

48. Кольер Р. и др. Оптическая голография: Пер с англ.-М.: Мир, 1973. 686 с.

49. Креопалова Г. П., Лазарева Н. Л., Пуряев Д. Т. Оптические измерения: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1987.- 264с.

50. Кругер М. Я. и др. Справочник конструктора опти-» ко-механических приборов.- 2-е изд., перераб. и доп./Подред. М. Я. Кругера, В. А. Панова.- Л.: Машиностроение,1968,- 760 С.

51. Ландсберг Г. С. Оптика. М.: Наука, 1976.- 928 с.

52. Лебедева В. В. Экспериментальная оптика. М.: МГУ, 1994.- 364 с.

53. Лефтов В. А., Регирер С. А., Шадрина Н. X. Реология крови. М.: Медицина, 1982.- 270 с.

54. Малая медицинская энциклопедия: В 6 т. Т.1. А-Груд-ной рзбенок/Гл. ред. В. И. Покровский.- М.: Советсткая энциклопедия, 1991.- 576 с.

55. Марешаль А., Франсон М. Структура оптического изображения и влияние когерентности света: Пер. с фр./Под ред. Г. Г. Слюсарева. М.: Мир, 1964.- 295 с.

56. Мармарелис П., Мармарелис В. Анализ физиологических систем. Метод белого шума: Пер. с англ.- М.: Мир, 1981. -480 с.

57. Молекулярная биология клетки: В 3 т. Пер. с англ./ Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и др./ Под ред. Г. П. Георги-ева, Ю. С. Ченцова.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Мир, 1994.- Т. 1.- 517 с., ил.

58. Молекулярная биология клетки: В 3 т. Пер. с англ./ Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и др./ Под ред. Г. П. Георги-ева, Ю. С. Ченцова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Мир, 1994.- Т.З.- 504 с., ил.

59. Науменко Е. К., Пришивалко А. П. Поглощение света взвесями частиц биологического происхождения//Журнал прикладной спектроскопии.- 1974.- Т. 20; Вып. 4.- С. 690-695.

60. Немтинов В. Б. Структурные методы в оптической обработке информации// Применение методов оптической обработкиизображений/ Под ред. С. Б. Гуревича. Л.: ФТИ АН СССР, 1985.- С. 114-121.

61. Оптико-электронные методы изучения аэрозолей. Беляев С.П., Никифорова Н.К., Смирнов В.В. и др. М.: Энергоато-миздат, 1981.- 87 с.

62. Оптическая обработка информации: Пер. с англ./ Под ред. Д. Кейсесента. М.: Мир, 1980. - 350 с.

63. Папулис А. Теория оптических систем и преобразований в оптике: Пер. с англ./ Под ред. В. И. Алексеева М.: Мир, 1971.- 496 с.

64. Пахомов И. И., Цибуля А. Б. Расчет оптических систем лазерных приборов. М.: Радио и связь, 1986.- 152 с.

65. Пешков А. В., Рязанова М. Л. Лазерный проточный анализатор деформируемости эритроцитов// Медицинская техника.- 1989.- N 4.- С. 28-33.

66. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для студентов втузов.- М.: Машиностроение, 1988.- 368 с.

67. Попечителев Е. П. Физические и физико-химические методы исследования биожидкостей: Уч. пос. ЛЭТИ.- Л., 1988.

68. Попечителев Е. П., Чигирев Б. И. Двухлучевые фотометрические системы для клинико-физиологических исследований: Учеб. пособие ЛЭТИ,- Л.: ЛГУ, 1991.- 222 с.

69. Предтеченский В. Е., Боровская В. М., Марголина Л. Т. Лабораторные методы исследования,- М.: Медгиз, 1950.-780 с.

70. Престон К. Когерентные оптические вычислительные машины: Пер с англ.- М: Мир. 1974. - 400 с.

71. Приезжев А. В., Тучин В. В., Шубочкин Л. П. Лазерная диагностика в биологии и медицине.- М.: Наука, 1989.-240 с.

72. Прикладная оптика: Учебное пособие/ Под ред. А. С. Дубовика. М.: Недра, 1982. - 612 с.

73. Применение методов фурье-оптики: Пер. с англ./ Под ред. Г. Н. Старка. М.: Радио и связь, 1988.- 536 с.

74. Рабинович Ф. М. Кондуктометрический метод дисперсионного анализа. Л., 1970.- 176 с.

75. Рожков 0. В., Щетинкин В. С. Лазерные приборы обработки информации. Когерентные процессоры: Учеб. пособие.-М.: МВТУ, 1988.- 50 с.

76. Ронин В. С., Старобинец Г. М. Руководство к практическим занятиям по методам клинических лабораторных исследований: Учеб. пособие.- 4-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 1989.- 320 с.

77. Руководство по гематологии: В 2 т. Т.1/ Под ред. А. И. Воробьева.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1985.- 448 с.

78. Русяев В.Ф. Фотодинамический способ исследования гемокоагуляции// Медицинская техника.- 1989.- N4.- С.8-12.

79. Сафонова Л. П., Спиридонов И.Н. Метод количественной оценки патологий форменных элементов крови//Новые информационные технологии в медицине и экологии. Тез. докл. Меж-дун. научн.-технич. конф. 26 мая 4 июня 1998 г. - Ялта-Гурзуф, 1998 г. - С. 292-294.

80. Сафонова Л.П., Спиридонов И.Н. Применение когерентно-оптического метода для анализа мазков и жидких проб крови//Лазеры в науке, технике, медицине. Тез. докл. VI Междун. науч.-технич. конф. 19-21 сентября 1995 г. Суздаль, 1995 г. - С. 124-125.

81. Сафонова Л. П., Спиридонов И. Н. Применение когерентно-оптического метода для морфологического анализа крови// Лазеры в науке, технике, медицине: Тез. докл. VII междун. науч.-техн. конф.- Сергиев Посад, 1996.- С. 196-197.

82. Сафонова Л. П., Спиридонов И. Н. Перспективы автоматизации гематологического анализа// Актуальные проблемы создания биотехнических систем: Сб. науч. трудов.- М.: МГТУ, 1997. Вып. 2. - С.232-242.

83. Световая микроскопия в биологии. Методы/ Под ред. А. Лейси: Пер. с англ. И.А. Воробьева.- М.: Мир. 1992. -462 с.

84. Слюсарев Г. Г. Расчет оптических систем. Л.: Машиностроение, 1975. - 640 с.

85. Смирнов А. Я. Математическое описание изображений: Методическое пособие,- Л.: ГОИ, 1986. 74 с.

86. Соколов Р. Н. Измерение спектра размеров частиц в взвеси по рассеянию вперед лазерного излучения: Автор, дис. .канд. техн. наук. М., 1971.- 25 с.

87. Спиридонов И. Н., Аполлонова И. А., Сафонова Л. П. Основные принципы создания лазерных анализаторов медицинскихсложноструктурированных изображений// Конверсия.- 1997.- N 10.- С. 55-57.

88. Справочник конструктора оптико-механических приборов/Под ред. В. А. Панова.- Л.: Машиностроение,1980.- 760 с.

89. Справочник лабораторных и функциональных показателей здорового человека. Беляев М. П., Гнеушев Н. И., Егорова Т, И. и др. М.: МГНПП "Развитие", 1992.- 29 с.

90. Справочник по приемникам оптического излучения/ В. А. Волков, В. К. Вялов, Л. Г. Кассанов и др.; Под ред. Л. 3. Криксунова, Л. С. Кременчугского. Киев: Техника, 1985.216 с.

91. Справочник практикующего врача/ Ю. Е. Вельтищев, Ф. И. Комаров, С. М. Навашин и др. / Под ред. А. И.Воробьева.: В 2 т.- 3-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 1991.- Т. 1 -432 е.; Т.2,- 336 с.

92. Тищенко А. Г., Рево Ю. В. и др. Медико-технические аспекты определения гематокритного числа по электропроводности крови // Медицинская техника.- 1989.- N4.- С. 3-8.

93. Уманский 0. С. Биотехническая система экспресс-оценки группы гематологических параметров: Автор, дис. .к-та техн. наук. Томск, 1996. - 23 с.

94. Федорюк М. В. Метод перевала. М.: Наука, 1977.-368 с.

95. Федотов Н. Г. Методы стохастической геометрии в распознавании образов.- М.: Радио и связь, 1990.- 144 с.

96. Франсон М. Оптика спеклов: Пер с франц./Под ред. Ю. И. Островского. М.: Мир, 1980. - 172 с.

97. Франсон М., Сланский С. Когерентность в оптике:

98. Пер. с франц. / Под ред. К. С. Шифрина. М.: Наука, 1967.- 80 с.

99. Хромой Б. П., Моисеев Ю. Г. Электрорадиоизмерения: Учебник для техникумов.- М.: Радио и связь, 1985.- 288 с.

100. Худякова Т. А., Крешков А. П. Теория и практика кондуктометрического и хронокондуктометрического анализа.-М., 1976.- 304 с.

101. Хэгглин Р. Дифференциальная диагностика внутренних болезней: Пер.с нем./ Под ред. Е. М.Тареева.- М: Изд-во "Инженер", 1993,- 794 с.

102. Хюлст Ван де Г. Рассеяние света малыми частицами.-М.: Ин. лит., 1961.- 536 с.

103. Чигирев Б. И. Спектральные двухлучевые фотометры для медицинских исследований//Метрология служба здоровья.-Тбилиси, 1983. - С.151-156.

104. Шифрин К. С. Изучение свойств вещества по однократному рассеянию//Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света,- Минск: Наука и техника, 1971.- С. 228-244.

105. Шубочкин Л. П. Светорассеивающие свойства биологических структур применительно к задачам лазерной диагностики в офтальмологии: Автор, дис. .канд. техн. наук.- Саратов, 1987. 18 с.

106. Эскин В. Е. Рассеяние света растворами полимеров и свойства макромолекул/ Отв. ред. В. Н. Цветков.- Л.: Наука, 1986.- 286 с.

107. Якушенков Ю. Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: Учебник для студентов приборостроительных специальностей вузов.- М.: Машиностроение, 1989.- 360 с.

108. Bayvel L. P., Jones A. R. Electromagnetic scattering and its applications.- London and New Jersey: Applied science publishers, 1993.- 368 p.

109. Bessman J. D. New Parameters on Automated Hematology Instruments// Laboratory Medicine.- 1983.- Vol. 14; No. 8.- P. 488-491.

110. Brown B. A. Hematology: principles and procedures.- ed.5.- Philadelfia: Lea & Febiger, 1988. 418 p.

111. Burns E., Levinskaya L., Kowatch N., Wenz B. Leukocyte Differential Analyzers: Pattern Recognition vs Flow Cytometry// Laboratory Medicine.- 1986.- Vol. 17; No. 5.- P. 271-274.

112. Christencen R. Applied statistical methods. London: Chapman & hall, 1997.- 578 p.

113. Corash L. Automated Leukocyte Differential Analysis by Flow Cytochemistry// Laboratory Medicine.- 1983.-Vol. 14.- P. 503-508.

114. Coston S., George N. Particle sizing by inversion of the optical transform pattern // Applied optics.- 1991.-Vol. 30; No. 33.- P. 4785-4794.

115. Cresce R. The Technicon H*l: A Discrete Fully Automated Complete Blood Count and Differential Analyzer// Laboratory Medicine.- 1986.- Vol. 17.- P. 17-22.

116. Cseke I. A fast sheme for white blood cell images// IEEE.- 1992.- No. 7.- P. 530-533.

117. Doornbos R. M., Hennink E. J., Putman C. A., Gro-oth B. G., Greve J. White blood cell differentiation using a solid state flow cytometer// Cytometry.- 1993. Vol. 14.1. P. 589-594.

118. Dutcher Т. Automated Leukocyte Differentials: A Review and Prospectus//Laboratory Medicine.- 1983.- Vol. 14; No. 8. P.483-487.

119. Fodinger M., Speiser W., Karabentcheva S., Scher-rer R., Veitl M., Schwarzinger I. Evaluation of a total hematology analysis System (Sysmex HS-430) // Hematology.-1995.- Vol. 104; No. 5. P. 503-509.

120. Fukuda T., Ishizuka M., Hasegawa 0., Asama H., Ha-gamune Т., Endo I. Vision system for animal cell recognition in a bio-engineering process//IEEE.- 1990.- No. 4.-P.552-557.

121. Horecer B. L. The absorption spectra of hemoglobin ^ and its derivatives in the visible and ifra-red regions// J.

122. Biol. Chem. 1943.- Vol.154. - P. 173-183.

123. Right J. C., Ball D., Robertson G. N. Analytical inversion for laser diffraction spectrometry giving improved resolution and accuracy in size distribution // Applied optics.- 1991.- Vol.30; No. 33,- P. 4795.

124. Kromer E., Grossmuller F. Light Scatter Based Lymphocyte Gate Helpful Tool or Source of Error?// Cytometry.- 1994. - Vol. 15. - P. 87-89.

125. Lacombe F., Cazaux N., Briais A., etc. Evaluation of the leukocyte differential flags on an hematologic analyser. The Cobas Argos 5 Diff // Hematology.- 1995.- Vol. 104; No. 5. P. 495-502.

126. Riley J. В., Agrawal Y. C. Sampling and inversionof data in diffraction particle sizing// Applied optics.1991.- Vol. 30; No. 33.- P. 4800-4817.

127. Safonova L. P., Spiridonov I. N. Blood analysis by coherent optical methods// SPIE.- 1997.- Vol. 2982. P. 232—238.

128. Safonova L. P., Spiridonov I. N. Blood cell properties detection using coherence optics methods//Second International Conference on optical information processing: Advanced Technical Program and Abstracts. 17-20 June 1996 -S. Pet. ,1996.- P. 75-76.

129. Safonova L. P., Spiridonov I. N. Blood cell properties determination by the coherent optical methods// SPIE.- 1996.- Vol.2969. P. 648-651.

130. Streekstra G. J., Hoekstra A. G, N1 J'hof E. J., He-ethaar R. M. Light scattering by red blood cells in ektacy-tometry: Fraunhofer versus anomalous diffraction // Applied optics.- 1993. Vol. 32; No. 13. - P. 2266-2272.

131. Turgeon M. L. Clinical hematology: theory and procedures." 2nd ed.- Boston: Little Brown, 1993.- 480 p.