Терпиловский А.А., Тирас Х.П., Хоперсков А.В., Новочадов В.В. Возможности полноцветной трехмерной реконструкции биологических объектов методом послойного наложения: коленный сустав крысы

DOI 10.15688/jvolsu11.2015.4.1

Алексей Анатольевич Терпиловский
Генеральный директор, ООО «Лаборатория виртуальной биологии»
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
ул. Мясницкая, 30/1, стр. 2, 101000 г. Москва, Российская Федерация
 
Харлампий Пантелеевич Тирас
Кандидат биологических наук, проректор по научно-инновационной работе,
Пущинский государственный естественно-научный институт
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Науки, 3, 142290 г. Пущино, Российская Федерация
 
Александр Валентинович Хоперсков
Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
 
Валерий Валерьевич Новочадов
Доктор медицинских наук, профессор, директор института естественных наук,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
 
Аннотация. Объектом исследования был выбран коленный сустав крысы как
модельный объект для разработки новых методов диагностики и лечения заболеваний суставов человека. В работе предпринята попытка создать виртуальную трехмерную реконструкцию коленного сустава на основе оригинальной технологии высокоточного сошлифовывания и сравнить возможности количественного анализа костной и хрящевой ткани на 3D-модели с возможностями морфометрии классических гистологических микропрепаратов.
Полученные оцифрованные изображения шлифов (1 200–2 600 на каждый из 8 суставов) имели размеры пиксела 8 ´ 8 мкм, с вертикальным шагом сошлифовывания 8 мкм, их программная обработка позволяла производить построение виртуального среза со смещением и наклоном, необходимыми для наиболее адекватной визуализации строения объекта.
Разработанный метод высокоточного сошлифовывания позволяет получать се
рию оцифрованных изображений сечений биологических объектов, а созданный на их основе виртуальный объект практически лишен пространственных деформаций и искажений цветопередачи. Морфометрический анализ таких 3D-реконструкций по своей точности и информативности не уступает, а по отдельным показателям превосходит количественное исследование серийных гистологических срезов.
Реконструкции, полученные с помощью метода высокоточного сошлифовывания, могут быть использованы для создания виртуальных музейных экспонатов, атласов и учебных пособий в самых разных биологических науках, основанных на морфологическом подходе к познанию своего объекта исследования. Другое применение реконструкций состоит в преобразовании их в виртуальные тренажеры на принципах дополненной реальности или в модели с последующим 3D-принтингом физических тренажеров и рабочих моделей для нужд медицины, ветеринарии, зоотехнии и смежных областей – везде, где МРТ или гистологические реконструкции не обеспечивают полноценной трехмерной картины.
Ключевые слова: трехмерные изображения, трехмерные реконструкции, коленный сустав, морфология, суставной хрящ, кость, крыса.
 
Лицензия Creative Commons
Произведение «Возможности полноцветной трехмерной реконструкции биологических объектов методом послойного наложения: коленный сустав крысы» созданное автором по имени Объектом исследования был выбран коленный сустав крысы как модельный объект для разработки новых методов диагностики и лечения заболеваний суставов человека. В работе предпринята попытка создать виртуальную трехмерную реконструкцию коленного сустава на основе оригинальной технологии высокоточного сошлифовывания и сравнить возможности количественного анализа костной и хрящевой ткани на 3D-модели с возможностями морфометрии классических гистологических микропрепаратов. Полученные оцифрованные изображения шлифов (1 200–2 600 на каждый из 8 суставов) имели размеры пиксела 8 ´ 8 мкм, с вертикальным шагом сошлифовывания 8 мкм, их программная обработка позволяла производить построение виртуального среза со смещением и наклоном, необходимыми для наиболее адекватной визуализации строения объекта. Разработанный метод высокоточного сошлифовывания позволяет получать се рию оцифрованных изображений сечений биологических объектов, а созданный на их основе виртуальный объект практически лишен пространственных деформаций и искажений цветопередачи. Морфометрический анализ таких 3D-реконструкций по своей точности и информативности не уступает, а по отдельным показателям превосходит количественное исследование серийных гистологических срезов. Реконструкции, полученные с помощью метода высокоточного сошлифовывания, могут быть использованы для создания виртуальных музейных экспонатов, атласов и учебных пособий в самых разных биологических науках, основанных на морфологическом подходе к познанию своего объекта исследования. Другое применение реконструкций состоит в преобразовании их в виртуальные тренажеры на принципах дополненной реальности или в модели с последующим 3D-принтингом физических тренажеров и рабочих моделей для нужд медицины, ветеринарии, зоотехнии и смежных областей – везде, где МРТ или гистологические реконструкции не обеспечивают полноценной трехмерной картины. Ключевые слова: , публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Вложения:
Скачать этот файл (Terpilovskiy_i_dr.pdf) Terpilovskiy_i_dr.pdf
URL: https://ns.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/356
707 Скачивания