Проектирование экспресс-анализатора для определения патоморфологических изменений тканей животных
Design of an express analyzer for determining pathomorphological changes in animal tissues

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

хламидиоз, ПЛК Omron, лестничная диаграмма, распознавание образов, гистология, нейронные сети, chlamydia, Omron PLC, ladder diagram, pattern recognition, histology, neural networks

АННОТАЦИЯ

Авторы: Середа Татьяна Геннадьевна, Костарев Сергей Николаевич, Новиков Алексей Владимирович

Целью исследования была разработка проекта прибора автоматизированного гистологического анализатора для выявления морфоструктурных изменений в тканях животных. В исследованиях использовалась методика гистологического анализа, методы анализа и синтеза при разработке логических уравнений работы основных модулей прибора. При проектировании модуля распознавания патологий использована теория построения последовательностного автомата и нейронных сетей. Программное обеспечение разработано в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61113-3. В рамках импортозамещения проектирование отечественного ветеринарного оборудования является актуальной проблемой. Описывается разработка экспресс-анализатора для исследования деструкции тканей животных вследствие нарушения гистогематических барьеров, вызванных инфекционной патологией, на примере хламидийной инфекции. Изучение морфо-структурных изменений клеток тканей может оказаться продуктивным для оперативного мониторинга и изучения последствий бактериального (вирусного) заражения, а также при развитии раковых опухолей. Приготовление гистологического препарата в современный период автоматизировано не полностью и требует высокой квалификации лаборантов. Разработка подходов к автоматизации технологического процесса в гистологической практике в ветеринарных лабораториях может оказаться перспективным направлением с целью ускорения подготовки гистологического снимка, распознавания патологии и постановки диагноза. В работе показаны разработки эскизного проекта устройства с построением логических схем управления основными технологическими операциями. Также уделено внимание моделированию модуля распознавателя патологий, вызванных хламидийной инфекцией, на примере поражения органов и тканей крупного рогатого скота и крыс. Имитационное моделирование работы модулей проектируемого прибора показало положительные результаты. В настоящее время изготавливается прототип прибора гистологического анализатора. Результаты распознавания патологий на примере исследования поражения тканей мозжечка крыс составили 80 %.

Abstract:

NAME: Design of an express analyzer for determining pathomorphological changes in animal tissues
AUTOR: Sereda Tatyana Gennadievna, Kostarev Sergey Nikolaevich, Novikov Alexey Vladimirovich

The purpose of the study was to develop a project for an automated histological analyzer to detect morphostructural changes in animal tissues. The research used histological analysis techniques, analysis and synthesis methods to develop logical equations for the operation of the main modules of the device. When designing the pathology recognition module, the theory of constructing a sequential automaton and neural networks was used. The software is developed in accordance with GOST R IEC 61113-3. As part of import substitution, the design of domestic veterinary equipment is an urgent problem. The development of an express analyzer for studying the destruction of animal tissues due to disruption of histohematic barriers caused by infectious pathology, using the example of chlamydial infection, is described. The study of morpho-structural changes in tissue cells can be productive for operational monitoring and study of the consequences of bacterial (viral) infection, as well as in the development of cancerous tumors. The preparation of a histological specimen in the modern period is not fully automated and requires highly qualified laboratory technicians. The development of approaches to automating the technological process in histological practice in veterinary laboratories may be a promising direction in order to speed up the preparation of histological images, pathology recognition and diagnosis. The work shows the development of a preliminary design of the device with the construction of logical circuits for controlling the main technological operations. Attention is also paid to modeling the module for recognizing pathologies caused by chlamydial infection, using the example of damage to organs and tissues of cattle and rats. Simulation modeling of the operation of the modules of the designed device showed positive results. A prototype of a histological analyzer device is currently being manufactured. The results of recognizing pathologies using the example of a study of damage to cerebellar tissue in rats were 80 %.