Аппаратно-программный комплекс для определения микробного статуса

 

Полезная модель относится к области микробиологии. Аппаратно-программный комплекс содержит биологический микроскоп (1) с тринокулярным тубусом (2) и автоматизированным предметным столиком (3) с механизмами сканирования (4) и фокусировки (5). На тринокулярном тубусе (2) установлена цифровая видеокамера (6), соединенная с управляющим компьютером (7). С управляющим компьютером (7) соединены механизмы сканирования (4) и фокусировки (5). Комплекс содержит соединенный с управляющим компьютером (7) или совмещенный с ним программный блок (8), включающий субблок (9) управления шаговыми двигателями, субблок (10) ввода изображений, субблок (11) автоматизированного выделения микробных объектов на изображении, субблок (12) измерения геометрических характеристик микробных объектов, субблок (13) измерения тинкториальных характеристик микробных объектов, субблок (14) статистического анализа микробных объектов, субблок (15) создания базы данных микробных объектов, субблок (16) автоматизированного опознавания микробных объектов и субблок (17) контроля состояния аппаратно-программного комплекса. Такая конфигурация комплекса обеспечивает его более высокую эффективность по сравнению с известными аналогичными, позволяя с высокой оперативностью и с высокой степенью объективности определять микробный статус. 1 ил. 2 з.п. ф-лы.

Полезная модель относится к области микробиологии и может использоваться для микробного контроля в медицине и микробиологической промышленности.

Известно устройство для анализа биологических объектов, содержащее биологический оптический микроскоп с тринокулярной насадкой и автоматизированным предметным столиком с механизмами сканирования и фокусировки, выполненными на основе соединенных с блоком управления шаговых двигателей, установленную на тринокулярной насадке снабженную адаптером цветную телевизионную камеру, и соединенный с ним и с блоком управления персональный компьютер, при этом персональный компьютер снабжен блоком ввода кадров (Автоматизированное рабочее место врача-гематолога на базе комплекса Мекос Ц-1. А/о Юнимед, www.glasnet.ru, 2003). Это устройство предназначено для узкой цели анализа состава крови. Приготовленный мазок крови помещается на автоматизированный предметный столик биологического оптического микроскопа под его объектив. Сканирование мазка осуществляется по заданной программе путем подачи команд от персонального компьютера. Микроскопическое изображение мазка фиксируется цветной телевизионной камерой и посредством блока ввода кадров вводится в персональный компьютер, где производится обработка оцифрованного изображения мазка крови. При этом

обеспечивается автоматизированный просмотр мазка, проводится анализ морфологии эритроцитов и подсчитывается лейкоцитарная формула.

Это устройство, однако, не позволяет получить исчерпывающей информации о клеточном составе биологического объекта, недостаточно удобно в эксплуатации и в целом мало пригодно для анализа микробных клеток. Известно также устройство для микробиологических исследований, содержащее ячейку для размещения исследуемой культуры, соединенную с оптоэлектронным преобразователем и регистрирующим прибором, термостат, систему перемешивания и слива исследуемой культуры и перестраиваемый по частоте генератор, а также дополнительные рабочие электронные блоки (SU 784865 A1, C12Q 1/00, 1980).

Однако такое устройство мало производительно и не позволяет получить оперативную информацию о микробных клетках с высокой степенью достоверности.

Из известных устройств наиболее близким к заявленному является аппаратно-программный комплекс (который может использоваться для определения микробного статуса), содержащий биологический микроскоп с тринокулярным тубусом и автоматизированным предметным столиком с выполненными на основе шаговых двигателей механизмами сканирования и фокусировки, установленную на тринокулярном тубусе цифровую видеокамеру, соединенный с ней и с механизмами сканирования и фокусировки управляющий компьютер, и программный блок (RU 32279 U1, 2003, G01N 33/49). Цифровая видеокамера в этом устройстве соединена с установленной в управляющем (персональном) компьютере интерфейсной платой оцифровки и ввода изображений, а блок управления выполнен в виде установленной в управляющем компьютере интерфейсной платы управления шаговыми двигателями.

Такое устройство, однако, достаточно эффективно лишь при исследовании такого материала, как кровь. При исследовании же микробных клеток, вследствие их специфики, заключающейся в том, что такие элементы встречаются в мазке реже и проводится анализ каждой микробной клетки независимо одна от другой, функциональные возможности такого устройства ограничены и оно становится недостаточно эффективным, не позволяя оперативно получить результаты микробиологической пробы с высокой степенью объективизации.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании аппаратно-программного комплекса для определения микробного статуса, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эффективности аппаратно-программного комплекса за счет обеспечения возможности повышения оперативности и степени объективизации при определении микробного статуса.

Это достигается тем, что в аппаратно-программном комплексе для определения микробного статуса, содержащем биологический микроскоп с тринокулярным тубусом и автоматизированным предметным столиком с выполненными на основе шаговых двигателей механизмами сканирования и фокусировки, установленную на тринокулярном тубусе цифровую видеокамеру, соединенный с ней и с механизмами сканирования и фокусировки управляющий компьютер, и программный блок, цифровая видеокамера выполнена с возможностью обеспечения по меньшей мере двух скоростных режимов сканирования, а программный блок выполнен в виде набора субблоков, включающего субблоки управления шаговыми двигателями, ввода изображений, автоматизированного выделения микробных объектов на изображении, измерения геометрических

характеристик микробных объектов, измерения тинкториальных характеристик микробных объектов, статистического анализа микробных объектов, создания базы данных микробных объектов, автоматизированного опознавания микробных объектов, контроля состояния аппаратно-программного комплекса. Программный блок может быть совмещен с управляющим компьютером. Аппаратно-программный комплекс может содержать соединенный с управляющим компьютером цветной принтер.

Указанный выше технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

На чертеже показана структурная блок-схема комплекса.

Он содержит биологический микроскоп 1, например, DMLS фирмы Leika (Германия) с тринокулярным тубусом 2 и автоматизированным предметным столиком 3 с механизмами сканирования 4 и фокусировки 5. На тринокулярном тубусе 2 установлена цифровая, преимущественно цветная, видеокамера 6, например, EDC-2000EDMA фирмы Electrim (США). Цифровая видеокамера 6 выполнена с возможностью обеспечения по меньшей мере двух скоростных режимов сканирования - быстрого, используемого при фокусировке и отображении на экран, и режима высокого разрешения при вводе изображения для анализа и опознавания микробных объектов. Цифровая видеокамера 6 и механизмы сканирования 4 и фокусировки 5 соединены с управляющим компьютером 7. Комплекс содержит также программный блок 8, в состав которого входят субблок 9 управления шаговыми двигателями, субблок 10 ввода изображений, субблок 11 автоматизированного выделения микробных объектов на изображении, субблок 12 измерения геометрических характеристик микробных объектов, субблок 13 измерения тинкториальных характеристик микробных объектов, субблок 14 статистического анализа микробных объектов, субблок 15

создания базы данных микробных объектов, субблок 16 автоматизированного опознавания микробных объектов и субблок 17 контроля состояния аппаратно-программного комплекса. Программный блок 8 может быть как соединен с управляющим компьютером 7, так и совмещен с ним посредством соответствующих программных средств. Комплекс может содержать цветной принтер 18, соединенный с управляющим компьютером 7.

Комплекс работает следующим образом. До начала непосредственно определения микробного статуса проводят его настройку и тестирование. Приготовленный окрашенный мазок с микробными клетками помещают на подвижную часть автоматизированного предметного столика 3. Задают необходимый режим управляющего компьютера 7. Подвижная часть автоматизированного предметного столика 3 перемещается под объективом биологического микроскопа 1 и цифровой видеокамеры 6 в соответствии с задействованным программным обеспечением, реализованным в программном блоке 8. Фокусировка изображения также поддерживается автоматически. При этом последовательно выполняются следующие операции:

- окрашенный мазок разбивают на отдельные поля зрения и вводят их в память управляющего компьютера 7 в виде серии цифровых кадров,

- анализируют их на наличие микробных клеток и сохраняют содержащие микробные клетки цифровые кадры,

- осуществляют выделение микробных клеток всех типов в каждом сохраненном цифровом кадре,

- осуществляют идентификацию микробных клеток,

- определяют количество выделенных микробных клеток каждого типа в каждом цифровом кадре,

- определяют соотношение количества микробных клеток различных типов.

Результаты анализа представляются на экране монитора управляющего компьютера 7 и могут быть отражены на бумажном носителе цветного принтера 18. Реализация перечисленных выше операцией обеспечивается соответствующим программным обеспечением программного блока 8.

Аппаратно-программный комплекс, выполненный в соответствии с полезной моделью, более эффективен по сравнению с известными аналогичными устройствами, позволяя более оперативно и с более высокой степенью объективности проводить анализ микробиологической пробы в мазке, в том числе с высокой точностью определять количественное соотношение микроорганизмов в исследуемом материале. Он может быть эффективно использован для измерения морфологии выборки микробиологических клеток, проведения статистического анализа выборки измеренных объектов, формирования выборок изображений микробиологических клеток.

1. Аппаратно-программный комплекс для определения микробного статуса, содержащий биологический микроскоп с тринокулярным тубусом и автоматизированным предметным столиком с выполненными на основе шаговых двигателей механизмами сканирования и фокусировки, установленную на тринокулярном тубусе цифровую видеокамеру, соединенный с ней и с механизмами сканирования и фокусировки управляющий компьютер, и программный блок, отличающийся тем, что цифровая видеокамера выполнена с возможностью обеспечения по меньшей мере двух скоростных режимов сканирования, а программный блок выполнен в виде набора субблоков, включающего субблоки управления шаговыми двигателями, ввода изображений, автоматизированного выделения микробных объектов на изображении, измерения геометрических характеристик микробных объектов, измерения тинкториальных характеристик микробных объектов, статистического анализа микробных объектов, создания базы данных микробных объектов, автоматизированного опознавания микробных объектов, контроля состояния аппаратно-программного комплекса.

2. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что программный блок совмещен с управляющим компьютером.

3. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он содержит соединенный с управляющим компьютером цветной принтер.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к зубоврачебному вспомогательному оборудованию, а именно к увеличительной оптико-электронной технике, и может быть использована при проведении эндодентальных лечебных мероприятий для получения изображений полости рта и зубов с высоким качеством визуализации

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания текстильных нитей на многократное растяжение

Изобретение относится к медицине, медицинским приборам, а именно к вспомогательным медицинским устройствам для диагностики и может быть использовано в оториноларингологии
Наверх