Способ определения глубины залегания структур в микроскопических препаратах

(51)5 0 0 ИСАНИ БРЕТЕНИ ПАТЕНТ енныи медицингеновское изобра войства и их при едицина, 1966, с Интерфещины гис 1968, т. 1 метри логиче МЗ,с(и - 1) гп, (1 где ров ГОСУДАРСТВЕ ННО Е ПАТЕ НТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Смоленский государсский институт(56) Феоктистов В.И. Ренжение, его метрическиеменение в клинике. Л,: М45 - 155.Кузнецова А,Ф. и дрческое определение толского среза, - Цитология Изобретение относится к технике микроскопических измерений и может найтиприменение для определения глубины залегания различных биологических структур впленочных макро- и микроскопических анатомических препаратах и гистологическихсрезах,Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений.Поставленная цель достигается тем, чтов способе определения глубины залеганияструктур в микроскопических препаратах,включающем освещение препарата источником света, фокусировку микроскопа последовательно на одну из поверхностейпрепарата и на структуру внутри него в регистрацией прошедшего через препарат(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ СТРУКТУР В МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТАХ(57) Использование: микроскопические измерения, а именно определение глубины залегания различных биологических структур в пленочных макро- и микроскопических анатомических препаратах и гистологических срезах. Сущность изобретения: фотографируют изображение препарата для двух положений источника света, смещаемого в плоскости, параллельной плоскости препарата, на величину Я, при этом фокусировку на структуру внутри препарата осуществляют с шагом в, не превышающим глубину резкости микроскопа, а глубину залегания структуры с препарате находят по определенной формуле, 5 ил. света, согласно изобретению, препарат освещают расходящиеся пучком света, при регистрации фотографируют изображение препарата для воздух положений источника света, смещаемого в плоскости, параллельной плоскости препарата, на величину Я, фокусировку на структуру внутри препарата осуществляют с шагом щ, не превышающим глубину резкости микроскопа, а глубину Ь ", залегания структуры в препарате определяют по формулеН -расстояние между плоскостью, вкоторой расположен источник света, и выбраннй поверхностью препарата;1(" - величина смещения проекции препарата на сопряженной паре микрофотограмм на и-м шаге перефокусировки,Способ заключается в следующем.1. Микроскопический препаратустанавливают и фиксируют на предметном столикемикроскопа. Из устройства микроскопа исключают конденсор. Препарат освещают точечным источником света, который можноперемещать на стандартное расстояние Я вгоризонтальной плоскости, параллельнойплоскости предметного столика микроскопа и расположенной на расстоянии Н отвыбранной поверхности препарата, из положения з 1 в положение эг и обратно.2, Фокусируют микроскоп таким образом, чтобы передняя граница глубины резкости микроскопа совпала с выбраннойповерхностью препарата (фиг.1). Контрольза точностью фокусировки осуществляютпутем смещения точечного источника светана стандартное расстояние. При этом структуры, лежащие на поверхности препарата,должны оставаться неподвижными.3, Обычным микрофотографическимспособом получают две сопряженные микрофотограммы: одну - из положения точечного источника э, другую - из положения зг(фиг.2),4, Проводят перефокусировку микроскопа с шагом щ. Повторяют п,З Повторяютп.4 до тех пор, пока не будет просмотрен 35весь препарат сверху вниз или наоборот,5. На сопряженных парах микрофотограмм на изучаемых структурах находят однозначно дифференцируемыесветоконтрастные точки. После смещения 40сопряженных пар в каждой паре измеряютвеличины смещений проекций найденныхточек (фиг.З) 1(,6. По формуле (1) определяют глубинузалегания Ь(") изучаемой структуры в микроскопическом препарате по отношению кверхней поверхности последнего при просмотре сверху вниз (при этом перед дробьюставится знак "+", а в числителе - знак "-"улибо по отношению к нижней поверхности 50последнего при просмотре снизу вверх(приэтом перед дробью ставится знак "-", а вчислителе - знак "+"),Предложенный способ микроскопиче 55ских измерений основан на следующей геометрической закономерности, при этом Р и Р 2 - передняя и задняя границы пространства глубины резкости микроскопа; з 1 и зг - положения точечного источника света; з - расстояние между этими положениями; Н -(2) из которого получают формулы Н;Ь(3) позволяющую определять глубину залегания структур внутри пространства глубины резкости микроскопа по отношению к его передней границе.При первой фокусировке микроскопа глубина залегания структур, попавших в пространство глубины резкости микроскопа, по отношению к выбранной поверхности преперата определяется по формуле (3). П ри второй перефокусировке микроскопа глубина залегания структур препарата, попавших в пространство глубины резкости микроскопа, по отношению к выбранной поверхности препарата будет определяться из формулы(4) где в - шаг перефокусировки. Если Т - глубина резкости микроскопа, то вТ, так как в противном случае при перефокусировке микроскопа часть пространства препарата не будет попадать в пространство глубины резкости микроскопа.Продолжая эти рассуждения, можно предположить, что общая формула нахождения глубины залегания структур в препарате по отношению к верхней поверхности препарата, справедливая для любого шага перефокусировки и, будет иметь вид (1). Справедливость этого предположения доказывается методом математической индукции (Виленкин Н,Я, Индукция,расстояние от точечного источника света до передней границы глубины резкости микроскопа; а - светоконтрастная точка на струк//туре внутри препарата, а и а - центральные проекции этой точки из з 1 и зг на Р 1; Ь; -глубина залегания точки по отношению к Р 1; отрезок з 1,э 2 параллелен Р 1. Центральные проекции точки а на плоскость Р имеют следующие свойства:1) если точки а 1,аг,аз,а лежат в одной плоскости, параллельной Р, то 1, = 12 = =3 =".= 1;2) чем больше Ь, тем больше 1;3) чем меньше Н, тем больше 1;4) чем больше з, тем больше 1 .Из подобия пирамид А и В следует от- ношениекоторое является нием (1) при и = к истинно при любы и, Для просмотра м иным, к Следоват туральных микроско выраже ьно, оно начениях ического препарата необходимо сделать 1 - толщина гов перефокусировки, парата,Пример. Точеч установлен таким обра Н = 10000 мкм; шаг пер мкм, глубина резкости мкм, толщина препараПри наложении дву рофотограмм, получен новлены для четырех точек на интересуемых щие величины смещенР(11 = 3, 2 = 4, 13 = 5,ныи источник света ом, что з = 5000 мкм, фокусировки а = 10 микроскопа Т = 10 а 1 =20 мкм, х сопряженных микых при п = 1, устасветоконтрастных структурах следуюя их проекций;= 2 (мкм При наложении двух сопряженных микофотограмм, полученных при и = 2, устаовлены для двух светоконтрастных точек а интересуемых структурах следующие веичины смещения их проекций:(ю 111 = 4, 12 = 2 1,мкм)о формуле (1), учитывая, что препарат матривался сверху вниз, определяют ну залегания этих структур,,1Ь 1= 6, Ь 2 = 8, Ьз = 10, Ь14 (мкм). 14=4, Ь 1 = 18, Ь 2 = Предложенный спо следующие преимущест известным:1. Определение гл структуры внутри микр парата проводят по пар соб обеспечивае ва по сравнению бины залегания копического преметру, измеряемоКомбинаторика, - М.: Просвещение, 1976, с.11 - 12).При и = 1 выражение (1) истинно, поскольку оно принимает вид формулы (3). Если предположить, что при и = 1 выраже- ниезом,1) Закрепленный на предметном столике микроскопа препарат освещают точечным источником света из положения последнего з и производят фоторегистрацию изображения препарата.2), Перемещают точечный источник света в положение з 2 и производят повторную фоторегистрацию изображения препарата. Полученные таким образом микрофотограммы будут представлять сопряженную пару.3) Производят перефокусировку микроскопа на следующий слой препарата с шагом а и повторяют пп, 1 и 2. Перефокусировки повторяют до тех пор, пока не будет просмотрен весь препарат,Изобретение поясняется фиг. 1 - 5.На фиг,1; 1 - микроскопический препарат; 2 - точечный источник света; 3 - микроскоп; 4 - микрофотографическая пристав 5 - пространство глубины резкости мик скопа; 6 - 1; 7 - Т; 8 - 3; 9 - 1 Р(; 10 - Кка; 11 Н.На фиг,2: 1 и 2 - сопряженная парамикрофотограмм; 3 и 4 - изображения светоконтрастной точки а;,На фиг.3: 1 - наложенные друг на другасопряженные микрофотограммы; 2 - изо 1бражения светоконтрастной точки (а, и а,).На фиг.4 и 5: 1 - Р 1, 2 - Р 2; 3 - з 1; 4 - з 2;5 - з;6 - Н;7 - а(;8 - а 9 - а(;10 - 1;11 - Ь12 - А; 13 - В.Формула изобретенияСпособ определения глубины залеганияструктур в микроскопических препаратах,включающий освещение препарата источником света, фокусировку микроскопа пому в горизонтальной плоскости, т.е. в плоскости поля зрения микроскопа, что по точности значительно выше, чем измерения вдоль оптической оси микроскопа, проводимые по прототипу.2. Одновременно с повышением точности измерений достигается повышение производительности измерений, так как одновременно регистрируются все смещения структур, попавших в поле зрения микроскопа, и по одной сопряженной паре микрофотограмм можно получить значения глубины залегания практически всех свето- контрастных точек этих структур, В и рототипе одним измерительным приемом можно получить значение глубины залегания лишь для одной структуры,Способ реализуется устройством (1), которое содержит смещаемый точечный источник света, микроскоп, микрофотографическую приставку,Устройство работает следующим обраследовательно на одну из поверхностей препарата и на структуру внутри него с регистраций прошедшего через препарат света, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, препарат освещают расходящимся пучком света, при регистрации фотографируют изображение препарата для двух положений источника света, смещаемого в плоскости, параллельной плоскости препарата, на величину з, фокусировку на структуру внутри препарат осуществляют с шагом а, непревышающим губину резкости микроскопа, а глубину Ь" залеганияструктуры в препарате определяют по формуле(и)5+(п - 1) в,где и= 1,2,3 й - номер шага перефокусировки;Н - расстояние между плоскостью, вкоторой расположен источник света, и выбранной поверхностью препарата;й1- величина смещения проекциипреп врата на сопряженной паре микрофотограмм на и-м шаге перефокусировки.4 й1804612 г,ставитель В. Глотовхред М.Моргентал Корректор Н.Корол дакт роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1077 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5