Способ выявления нарушений микроструктуры костей животных

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ОБРЕТ ПИ ИСТВУ ТОРСН ЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И, ОТКРЫТИЙ(71) Московская ветеринарная академия им. К.И. Скрябина и Научноисследовательский институт медицинской радиологии АМН СССР(56) 1. Чуватин Л.М. Морфологические особенности скелета куницы исоболя в сравнительно-анатомическомосвещении.-В кн, Вопросы биологиипромысловых животных и организацииохотничьего хозяйства. Пермь,1975/1976, с, 52-63,2. Шарабрин И.Г. Определениеминеральной недостаточности в питании высокопродуктивных коров. М.,ффКолоси 1953.3. Авторское свидетельство СССРУ 238721, кл. А 61 В 6/00, 1966. РД 1 А 61 В 6/02 А 61 В 10/00(54) (57) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙМИКРОСТРУКТУРЫ КОСТЕЙ ЖИВОТНЫХ, включающий рентгенографию с последующим анализом рентгенограмм, о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности качеств венной и количественной дифференцировки основных структурных компонентов одновременно всего объема кости,: анализ рентгенограмм осуществляют путем цветной дешифровки их оптических плотностей и измерения площади иэображения всей кости и участков рентгенограмма, окрашенных в отдель" ные фиксированные цвета, соответствующие определенным плотностям косч;ной структуры, и по распределению плотностей судят о количественныхо и качественных структурных различиях костей животных.Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно ветеринарии и может быть использовано дляобъективного анализа костной тканиразличных видов животных в зависимости от условий их обитания, содержания, кормления и других факторов, например, для объективного выявления функциональных и морфологических изменений костной системыпушных зверей клеточного содержания,находящихся в условиях гиподинамии,в сравнении с животными, обитающимив природных биоценоэах.Известно, что в современном индустриальном животноводстве и звероводстве сравнительное изучение особен- .ностей костной системы различныхживотных осуществляется, главнымобразом, методами морфометрии, Этиметоды позволяют детально изучитьформу, контуры и частично структурукостей3,Для изучения структуры кости обычно применяются рентгенологические д 5методыисследования с использованиемткань-эквивалентного алюминиевого 10 или другого клина, что позволяет с высокой степенью достоверности проводить сравнительное определение раз-ЗО личий в минеральном компоненте кост- ной ткани .21.Известен способ определения относительной плотности костей у поросят, при котором рентгеноскопическому исследованию подвергают боль 35 шую берцовую кость, определяют ее оптическую плотность в негативных %рентгеновских снимках, затем срав нивают плотность изображения большой берцовой кости с плотностью изображения мягких тканей в межкостном пространстве берцовых костей С 31.Однако известными способами опре 45 деляют только относительную плотность микроскопических участков кости. Они не дают возможность проводить дифференцировку основных структурных компонентов одновременно всего объема кости (компактного, губчатого вещества, костномозгового участка),Отсутствие подобной информации не позволяет проводить сравнительные исследования с дифференцированной оценкой качественной и количественной структурной перестройкой тканей костей животных, находящихся в различных условиях содержания. Цель изобретения - обеспечение возможности качественной и количест. венной дифференцировки основных структурных компонентов одновременно всего объема кости.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выявления нарушений микроструктуры костей животных анализ рентгенограмм осуществля- ют путем цветной дешифровки их оп-. тических плотностей и измерения площади изображения всей кости и участков рентгенограммы, окрашенных в отдельные фиксированные цвета, соответствующие определенным плотностям костной структуры, и по рас пределению плотностей судят о количественных и качественных структурных различиях костей животных.Способ осуществляют следующим образом:Исследуемые различные кости сравйиваемых животных просвечивают рентгеновыми лучами, принимая прошедШее через кости излучение на рентгеновскую пленку с разрешающей способностью не менее 300 микрат, например типа РВА. Дешифровка полученных рентгенограмм производится с помощью блоков аналогового или дискретного цветового кодирования на отечественном дешифраторе УАР.В дискретном цветовом режиме работы дешифратора УАРпроводят цветовую дешифровку черно-белых рентгенограмм исследуемой кости, При этом каждый цвет соответствует определенной оптической плотности по- чернения рентгенограмм, т.е. амплитуда черно-белого видеосигнала преобразуется в восемь фиксированных цветов: красный, голубой, сиреневый, зеленый, желтый, синий, лимонный и белый. Каждый из цветов соответствует плотности исследуемого участка костной ткани. В данном случае цвета представлены в порядке уменьшенияплотности. Исходя из известностисоответствия каждого цвета плотности костной ткани проводят подробнуюсравнительную характеристику изучаемых костных структур. На дешифрованной таким образом рентгенограмме производят замер площади всей кости и замер площадей участков отдельных цветов раскраски рентгенограммы кости,Измерение данных площадей производят ЗВМ аппаратуры УАР, а также1130321 10 25 40 3его можно проводить по масштабнойсетке с экрана видеоконтрольногоустройства или же топографическимпланиметром.Полученные цифровые данные обрабатывают, например, путем построения гистограммы распределения плотностей костной структуры. Наличиеу исследователя цветовой гаммы,отображающей плотность исследуемых костей и величин, количественно характеризующих присутствие соответствующего цвета в гамме, позволяет количественно провести сравнительныйанализ цветов и таким образом осуществить сравнительную оценку плотности костной структуры.Т.е, впервыеразработан способ, обеспечивающийвозможность, во-первых, проанализировать плотности всего объемакости, а, во-вторых, основанный наобъективных критериях, где сравниваемые величины выражены количественно,Для качественной визуальнойоценки структурных различий костейсравниваемых животных предпочтительно пользоваться аналоговым режимомработы УАР. В этом режиме амплитуда черно-белого видеосигналарентгенограммы преобразуется в семьцветов с плавными переходами междуними; синий, пурпурный, желтый,зеленый, лимонный, голубой, белый(перечислены в порядке убыванияплотности костной ткани), Плавныйпереход одного цвета в другой создает наглядную картину для ориентировочной общей визуальной оценкисоотношения плотностей различныхучастков кости. Если такая оценканеобходима, ее проводят параллельнымодновременным просмотром сравниваемых костей с последующей фиксациейцветовой гаммы на фотографическихотпечатках. П р .и м е р. Для исследования избраны бедренные кости норки клеточного содержания и дикой, обитающей в природных биоценозах. Просве чивание рентгеновским излучением кос. тей проводят на айпарате ТУРпри следующих условиях:Ч 30 кВ1 15 мА 551,5-2 минИзлучение, прошедшее через кость, фиксируют на пленку микрат,4В аналоговом режиме работы цветового дешифратора УАР- проводят визуальный анализ полученной чернобелой рентгенограммы параллельнымодновременным просмотром сравниваемых костей. Преобладание в цветовойгамме пурпурного цвета на рентгенограмме кости дикой норки по сравнению с норкой клеточного содержаниясвидетельствует .о большей плотностикостной структуры у данного видаживотного, При визуальном сравнительном изучении костей в режимеаналоговой раскраски отчетливо видно, что уменьшение плотности кости,свидетельствующее об ее остеопорозеу норки клеточного содержания, неограничивается областью эпифизов иметафизов, а распространяется навсю поверхность диафиза и верхнюютреть его латеральной поверхности.аПри этом зоны кости с пониженнойплотностью у клеточньж животныхимеют неправильную форму и нечеткиеконтуры. Бедренная кость норки дикойимеет правильную грациальную формус четкой дифференцировкой головки,шейки, вертелов и диафиза. При срав"1нительной оценке этих отделов отчетливо проявляется деформацияэпиметафизарных участков у особейклеточного содержания,Дешифрование рентгенограмм прово-, дят в дискретном режиме работы цветового дешифратора УАР,На дешифро ванной рентгенограмме производят замер площади всей кости и замер площади участков отдельных цветов раскраски рентгенограммы кости, соответствующих различным оптическим плотностям по степени почернения участков рентгенограммы. Измерение данных площадей. производят ЭВМ аппаратуры УАР. На основании полученных цифровых планиметрических данных строят гистограммы распределения цветовых плотностей бедренной кости норки клеточного содержания и дикой, Результаты исследования костей в дискретном режиме работы цветового дешифратора также позволяют судить о качественных структурных различиях сравниваемых костей, хотя для этой цели предпочтительно исследование в аналоговом режиме. Однако наибольшая ценность полученных при этом данных состоит в возможности проведения количест30321 Составитель И. ТарееваРедактор Е. Лушникова Техред Л,Коцюбняк Корректор Л, Пилипенко Заказ 9476/8 /Тираж 687 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 11 венных оценок. Особенно отчетливо проявляются дифференцированные участки нарушения гармоничной архитектоники губчатого вещества в зоне метаэпифизов (голубой цвет, сиреневый, зеленый 1, Более четко выражена неоднородность строения медиальной поверхности диафиза по сравнению с аналоговым режимом работы.Гистографическая обработка дискрет но раскрашенных рентгенограмм дикой и клеточной норок показывает достоверные различия в структуре бедренных костей. У дикой норки доминирующими явились участки, окрашенные в менее плотные цвета (желтый, синий, лимонный, белый 1. Зоны кости, окрашенные в сиреневый, голубой, красный цвета гармонично возрастают от красного к сиреневому, при этом количественно голубой цвет составляет 1955 усл.ед. площади, соответ-. ственно сиреневый 270, красный 110, зеленый 72. Гистограмма кости клеточной норки Свидетельствует об общем разрежении костной структуры и выравнивании плотностей между губчатым и компактным веществами кости. Площадь участков, окрашенных в голубой цвет, снизилась в, данной кости до 1535 усл.ед. площади, в сиреневый - возрасла до 835, зеленый в ,до 270, исчезли участки, окрашенные в красный цвет. При этом появился компонент желтого цвета, равный 312 усл.ед.площади.Предлагаемый способ, включающий визуальную и количественную обработку .рентгенограмм, позволяет полу чить принципиально .новые данные одифференцировке структуры костейживотных, обитающих в природныхбиоценозах и находящихся в условиях5 индустриального звероводства.Технико-экономическая эффектив.ность предлагаемого способа определенияплотности и структуры костейживотных обеспечивает возможность10 объективного количественного и качественного определения структурныхособенностей костной ткани дифференцированно для эпифизов, метафизов идиафивов, что имеет особенно важ 15 ное значение для выяснения влиянияна опорно-двигательный аппаратживотных различных факторов внешнейсреды ( условий содержания обитания,кормления и др.).2 О Надежное и объективное определение количественных значений дляосновных структурных компонентовкостного вещества позволяет проводиФьсравнительную рентгенограмметрии ческую оценку различных костей нетолько путем посмертного анализамакропрепаратов, но и в процессероста и развития животных,Рентгенологический анализ строения костей является более выгодными точным, чем известные способы,,применяемые в настоящее время.Целесообразность предлагаемогоспособа проявляется и в том, что35затраты на рентгенологические иссле 1 цования, в сравнении с известнымиспособами, в несколько раз ниже.Способ позволяет получить интраскопиыескую информацию о костном вещест-ве без нарушения его целостности.